一种皮带机煤流量的计量装置及方法制造方法及图纸

为了解决现有技术中存在的技术问题，例如电子皮带秤对安装环境要求高，且维护繁琐，需要经常校准，使得皮带机煤流量计量准确性无法得到保证等问题，本发明专利技术提出一种皮带机煤流量的计量装置及方法。本发明专利技术提出的皮带机煤流量的计量装置及方法具有很好的通用性，可适用于所有的煤矿皮带机运输煤流量的计量，将该计量装置的信号传输给上位机，进行计量，且该装置安装方便，可实现连续计量。

A Measuring Device and Method for Coal Flow of Belt Conveyor

In order to solve the technical problems existing in the existing technology, such as the high requirement for installation environment, cumbersome maintenance and frequent calibration of electronic belt weigher, which makes the accuracy of coal flow measurement of belt conveyor unable to be guaranteed, the invention provides a measuring device and method for coal flow of belt conveyor. The coal flow metering device and method of the belt conveyor proposed by the invention have good generality, and can be applied to all coal conveyor coal flow metering. The signal of the metering device is transmitted to the upper computer for metering, and the device is convenient to install and can realize continuous metering.

【技术实现步骤摘要】
一种皮带机煤流量的计量装置及方法
本专利技术属于煤矿运输皮带机的物料计量
，尤其涉及一种皮带机煤流量的计量装置及方法。
技术介绍
目前煤矿皮带机的煤量计量装置及方法主要是皮带称称重计量。由于皮带秤的准确性不高，影响称量精度因素较多，且使用过程中的维护复杂，不符合煤矿井下运煤皮带机煤量计量要求。其他煤量计量装置及方法处于试验研究阶段尚不成熟，需要一种可行的、计量精度较高的、便于维护的皮带机煤流量计量装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，例如电子皮带秤对安装环境要求高，且维护繁琐，需要经常校准，使得皮带机煤流量计量准确性无法得到保证等问题，本专利技术提出一种皮带机煤流量的计量装置及方法。本专利技术提出的皮带机煤流量的计量装置及方法具有很好的通用性，可适用于所有的煤矿皮带机运输煤流量的计量，将该计量装置的信号传输给上位机，进行计量，且该装置安装方便，可实现连续计量。一种皮带机煤流量的计量装置，主要由立柱、底座、轴承座、轴承、横轴、探测杆、连接板、角位移测量模块组成；立柱包括左立柱和右立柱，左右立柱相对于皮带对称设置，左右立柱分别通过底座固定于皮带两侧，左右立柱顶部分别设置有轴承座，轴承座内设置有轴承；横轴两端通过左右立柱顶部的轴承支承，横轴一端设置有角位移测量模块，横轴中部通过连接板固定连接有探测杆，探测杆初始位置为垂直皮带平面设置；横轴可随探测杆的摆动而转动，横轴端部的角位移测量模块可随横轴转动而旋转相同角度，角位移测量模块可同时测取旋转角度值。进一步的，底座通过角铁焊接于立柱底部，底座通过螺栓固定于底板。底座和立柱为计量装置提供了稳定基座，并且保证两侧底座处于同一水平面，保证两侧立柱所在平面与皮带运输方向垂直。进一步的，连接板包括通过包合横轴的上下连接板，上下连接板通过螺栓与横轴固定连接，下连接板下侧可拆卸连接有探测杆，探测杆在皮带的投影位于皮带中线上。连接板与横轴通过螺栓可拆卸连接，以便于该装置选用合适长度的横杆适用于不同规格的皮带机上的煤流量测量。探测杆与连接板可拆卸连接以便于更换不同长度探测杆适用于不同运输量的煤流量测量。进一步的，还包括与角位移测量模块连接的上位机，角位移测量模块包括磁敏元件、信号放大电路和信号滤波电路，角位移测量模块向上位机输出电压信号，上位机通过电压信号计算探测杆摆动的倾角。进一步的，探测杆与横轴垂直连接，探测杆端部距离皮带表面一公分。当探测杆下的煤堆高度大于一公分时，会被顶起一定角度，而其厚度小于一公分时，则本装置会忽略皮带表面煤量。一种皮带机煤流量的计量方法，当皮带所运载煤堆达到一定高度时，煤堆将探测杆顶起一定角度，探测杆通过可旋转横轴带动角位移测量模块旋转相同角度，探测杆带动角位移测量模块的磁场方向旋转，磁场方向变化导致磁敏元件的霍尔电势变化，通过测量磁敏元件的霍尔电势变化换计算出探测杆旋转角度，进而计算出皮带机上煤位高度，实现煤量计量。进一步的，计算探测杆旋转角度的方法为：当通过角位移测量模块中的磁敏元件的电流大小和磁场强度一定，且磁场垂直于磁敏元件表面，那么在垂直于电流和磁场的方向上产生一个霍尔电势UH，即：UH＝KHIBKH——霍尔元件灵敏度；I——通过磁敏元件的电流；B——磁场强度；当磁场方固定，磁敏元件法线方向随探测杆的角度变化而变化，同时测量出磁敏元件的霍尔电势，则有：UH＝KHIBcosθθ——为磁场与元件平面法线方向的夹角，即探测杆与皮带法线方向夹角；根据霍尔电势的变化换算出皮带机煤位高度，探测杆的初始位置与皮带的法向方向相同，探测杆长度为L，其到皮带表面距离为a，当皮带上的煤堆将探测杆顶起时，探测杆与皮带法线方向夹角为θ，则煤堆高度为：h＝a-Lcosθ根据上式计算出皮带煤堆高度，取单位时间内煤堆高度均值，以标准皮带煤堆称量装置为标准，对煤堆高度对应的煤量进行标定，实现煤流量的计量。本专利技术的装置和方法利用磁敏元件的霍尔效应测量煤位探测杆的倾斜角度确定皮带机煤位的高度，以计量皮带机煤量。本专利技术的装置和方法测量误差小，安装便捷，维护简单，能够实现皮带机煤量计量。附图说明图1本专利技术的一种皮带机煤流量的计量装置的结构示意图；图2本专利技术的一种皮带机煤流量的计量装置及方法的霍尔效应原理图；图3本专利技术的一种皮带机煤流量的计量装置及方法的测量原理图。图中，1、立柱；2、底座；3、轴承座；4、轴承；5、横轴；6、探测杆；7、连接板；8、角位移测量模块。具体实施方式为了使本领域人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合具体附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1-3所示，本专利技术提出的皮带机煤流量的计量装置及方法具有很好的通用性，可适用于所有的煤矿皮带机运输煤流量的计量，将该计量装置的信号传输给上位机，进行计量，且该装置安装方便，可实现连续计量。一种皮带机煤流量的计量装置，主要由立柱1、底座2、轴承座3、轴承4、横轴5、探测杆6、连接板7、角位移测量模块8组成；立柱1包括左立柱和右立柱，左右立柱相对于皮带对称设置，左右立柱分别通过底座2固定于皮带两侧，左右立柱顶部分别设置有轴承座3，轴承座3内设置有轴承4；横轴5两端通过左右立柱顶部的轴承4支承，横轴4一端设置有角位移测量模块8，横轴4中部通过连接板7固定连接有探测杆6，探测杆6初始位置为垂直皮带平面设置；横轴4可随探测杆6的摆动而转动，横轴4端部的角位移测量模块8可随横轴4转动而旋转相同角度，角位移测量模块8可同时测取旋转角度值。底座2通过角铁焊接于立柱1底部，底座2通过螺栓固定于底板。底座和立柱为计量装置提供了稳定基座，并且保证两侧底座处于同一水平面，保证两侧立柱所在平面与皮带运输方向垂直。连接板7包括通过包合横轴5的上下连接板，上下连接板通过螺栓与横轴5固定连接，下连接板下侧可拆卸连接有探测杆6，探测杆6在皮带的投影位于皮带中线上。连接板与横轴通过螺栓可拆卸连接，以便于该装置选用合适长度的横杆适用于不同规格的皮带机上的煤流量测量。探测杆与连接板可拆卸连接以便于更换不同长度探测杆适用于不同运输量的煤流量测量。还包括与角位移测量模块8连接的上位机，角位移测量模块8包括磁敏元件、信号放大电路和信号滤波电路，角位移测量模块8向上位机输出电压信号，上位机通过电压信号计算探测杆6摆动的倾角。探测杆6与横轴5垂直连接，探测杆6端部距离皮带表面一公分。当探测杆下的煤堆高度大于一公分时，会被顶起一定角度，而其厚度小于一公分时，则本装置会忽略皮带表面煤量。一种皮带机煤流量的计量方法，当皮带所运载煤堆达到一定高度时，煤堆将探测杆6顶起一定角度，探测杆6通过可旋转横轴5带动角位移测量模块8旋转相同角度，探测杆6带动角位移测量模块8的磁场方向旋转，磁场方向变化导致磁敏元件的霍尔电势变化，通过测量磁敏元件的霍尔电势变化换计算出探测杆6旋转角度，进而计算出皮带机上煤位高度，实现煤量计量。计算探测杆6旋转角度的方法为：当通过角位移测量模块8中的磁敏元件的电流大小和磁场强度一定，且磁场垂直于磁敏元件表面，那么在垂直于电流和磁场的方向上产生一个霍尔电势UH，即：UH＝KHIBKH——霍尔元件灵敏度；I——通过磁敏元件的电流；B——磁场强度；当磁场方固定，磁敏元件法线方向随探测杆6的角度变化而变化，同时测量出磁敏元件的霍尔电势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮带机煤流量的计量装置，其特征在于，主要由立柱、底座、轴承座、轴承、横轴、探测杆、连接板、角位移测量模块组成；立柱包括左立柱和右立柱，左右立柱相对于皮带对称设置，左右立柱分别通过底座固定于皮带两侧，左右立柱顶部分别设置有轴承座，轴承座内设置有轴承；横轴两端通过左右立柱顶部的轴承支承，横轴一端设置有角位移测量模块，横轴中部通过连接板固定连接有探测杆，探测杆初始位置为垂直皮带平面设置；横轴可随探测杆的摆动而转动，横轴端部的角位移测量模块可随横轴转动而旋转相同角度，角位移测量模块可同时测取旋转角度值。

【技术特征摘要】
1.一种皮带机煤流量的计量装置，其特征在于，主要由立柱、底座、轴承座、轴承、横轴、探测杆、连接板、角位移测量模块组成；立柱包括左立柱和右立柱，左右立柱相对于皮带对称设置，左右立柱分别通过底座固定于皮带两侧，左右立柱顶部分别设置有轴承座，轴承座内设置有轴承；横轴两端通过左右立柱顶部的轴承支承，横轴一端设置有角位移测量模块，横轴中部通过连接板固定连接有探测杆，探测杆初始位置为垂直皮带平面设置；横轴可随探测杆的摆动而转动，横轴端部的角位移测量模块可随横轴转动而旋转相同角度，角位移测量模块可同时测取旋转角度值。2.根据权利要求1所述的一种皮带机煤流量的计量装置，其特征在于，底座通过角铁焊接于立柱底部，底座通过螺栓固定于底板；底座和立柱为计量装置提供了稳定基座，并且保证两侧底座处于同一水平面，保证两侧立柱所在平面与皮带运输方向垂直。3.根据权利要求1所述的一种皮带机煤流量的计量装置，其特征在于，连接板包括通过包合横轴的上下连接板，上下连接板通过螺栓与横轴固定连接，下连接板下侧可拆卸连接有探测杆，探测杆在皮带的投影位于皮带中线上；连接板与横轴通过螺栓可拆卸连接，以便于该装置选用合适长度的横杆适用于不同规格的皮带机上的煤流量测量；探测杆与连接板可拆卸连接以便于更换不同长度探测杆适用于不同运输量的煤流量测量。4.根据权利要求1所述的一种皮带机煤流量的计量装置，其特征在于，还包括与角位移测量模块连接的上位机，角位移测量模块包括磁敏元件、信号放大电路和信号滤波电路，角位移测量模块向上位机输出电压信号，上位机通过电压信号计算探测杆摆动的倾角。5.根据权利要求1所述的一种皮带机煤流量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰辉，陶卓，王桂梅，杨立洁，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13