Устройство автоматического контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин Советский патент 1990 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля износа , и выбраковки участков каната шахтных подъемных машин и может быть использовано для диагностики состояния стальных канатов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения места расположения дефекта по длине каната.

На фиг. 1 показана установка электромагнитного преобразователя измерения сечения каната и датчика пути; на фиг. 2 - представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит устанавливаемый на канате 1 электромагнитный преобразователь 2 измерения сечения каната 1, генератор 3, выход которого подключен через мостовую схему к катушкам 4 и 5 возбуждения преобразователя 2, соединенный с выходом мостовой схемы усилитель 6, датчик 7 пути, последовательно соединенные функциональный преобразователь 8, входом соединенный с выходом усилителя 6, интегратор 9 со-сбросом, аналого-цифровой преобразователь 10, оперативно- запоминающий блок I1, п-пороговый компаратор 12, блок 13 индикации и

СП

ел

00 .

pei истрации, а ыкже последовательно соединенные генератор 14 тактовых импупьсов, счетчик 15, управляемый ключ 16, второй вход которого соединен с выходом n-порогового компаратора 12, а выход - с управляющим входом блока 13 индикации и регистрации, двоично-кольцевой счетчик 17, выход которого соединен с вторым входом оперативно-запоминающего блока 11. iВыход генератора 14 тактовых импульсов соединен с входом двоично-кольцевого счетчика 17 и третьим входом оперативно-запоминающего блока 11, a выход датчика 7 пути соединен с управляющим входом интегратора 9 со сбросом, аналого-цифровым преобразователем 10 и вторым входом двоично- кольцевого счетчика 17.

В устройстве электромагнитный преобразователь 2, генератор 3, усилитель 6, функциональный преобразователь 8, датчик 7 пути, интегратор 9 со сбросом, аналого-цифровой преобразователь 10, оперативно-запоминающий блок 11 и двоично-кольцевой счетчик 17 объединены в единый информационный узел 18, который может быть установлен во взрывоопасной среде. п-По- роговыи компаратор 12, блок 13 индикации и регистрации, генератор 14 тактовых импульсов, счетчик 15 и управляемый ключ 16 образуют узел 19 обработки информации, который устанавливается во взрывобезопасной среде. Устройство работает следующим образом.

Электромагнитный преобразователь 2 измерения сечения каната 1 произво- дит преобразование сечения контактирующего с преобразователем 2 участка каната 1 в пропорциональный сечению сигнал на выходе мостовой схемы. При этом в исходном состоянии питаемая генератором 3 мостовая схема с преобразователем 2, установленным на неизношенном контрольном участке каната 1, уравновешивается. При переводе преобразователя 2 на участок контрольно- го каната 1 с известным искусственным дефектом на выходе мостовой схемы появляется сигнал разбаланса, который усиливается усилителем 6 с регулируемым коэффициентом усиления, изменяя величину которого производят калибровку прибора. При переводе преобразователя 2 на контролируемый канат 1 с уменьшенным сечением индуктивность

д 5 0

5 0

Q 45 CQ . 5

катушек 4 и 5 возбуждения преобразователя 2 уменьшается, мостовая-схема выходит из равновесия и на выходе ее появляется сигнал, зависящий от потери сечения. Этот сигнал усиливается усилителем 6.

Сформированный на выходе усилителя 6 аналоговый сигнал U о сечении каната зависит от сечения по параболической зависимости U а + b s + /j

+ с s. Этот сигнал в функциональном преобразователе 8 претерпевает такое изменение, что на его выходе формируется сигнал Uj, прямо пропорциональный сечению каната 1 согласно линейному уравнению U d + е s, и поступает на вход интегратора 9 со сбросом, который усредняет величину износа на шаге свивки каната 1. Сигнал о величине шага свивки поступает от датчика 7 пути, который управляет работой аналого-цифрового преобразователя 10 и двоично-кольцевого счетчика 17.

Сигнал об износе на шаге свивки из интегратора 9 со сбросом поступает на аналоговый вход аналого-цифрового преобразователя 10 и в виде двоичного кода поступает в оперативно-запоминающий блок 11, в это же время приходит в блок 11 от двоично-кольцевого счетчика 17 код адреса. При отсутствии сигнала от генератора 14 тактовых импульсов на входе Запись - считывание оперативно-запоминающего блока 11 происходит запись информации

06износе в блок 11. Этот процесс про- происходит следующим образом.

Сигнал U с выхода функционального преобразователя 8 поступает на вход интегратора 9 со сбросом, где сигнал U, интегрируется (суммируется) в течение времени, пока перед электромагнитным преобразователем 2 проходит участок кйната 1, равный шагу его свивки. Чтобы при любой скорости движения каната 1 перед электромагнитным преобразователем 2 интегратор 9 суммировал сигнал U на интервале шага свивки каната 1. К канату 1 приставлен датчик 7 пути. На выходе датчика

7пути появляется импульс после того, как перед ним пройдет участок каната

1, длина которого равна шагу свивки (сколько шагов свивки проходит перед датчиком 7, столько импульсов формируется на его выходе).

При поступлении импульса с датчика 7 пути на обнуляющий вход интегратора 9 со сбросом и на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 10 происходит следующее. Beличина U. j U,(t)dt, равная про±iсуммированному за время от t( до t

10

зована после удаления информационного узла 18 из взрывоопасной среды и перемещения во взрьщобезопасную среду и подсоединения к информационному узлу 18 узла 19 обработки. По окончании измерения и записи информации об износе контролируемого каната 1 информационный узел 18 перемещают во взрывобезопаснуто среду, где его подключают к узлу 19 обработки. Сигналом генератора 14 тактовых импульсов переводят блок 11 в режим Считывание . Одновременно через дуоично-колъцевой

сигналу U4 (t) (за время прохождения перед датчиком 7 пути отрезка каната 1 длиной, равной шагу свивки), поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 10, содержимое интег- 15 счетчик 17 выдают на блок 11 код ад- ратора 9 со сбросом сбрасывается на реса,-в результате чего с выхода блока 1 на вход n-порогового компаратора 12 поступает последовательно сигнал об износе на шаге свивки.

20

О, аналого-цифровой преобразователь 10 преобразует U. в цифровой код U,

двоично-кольцевой счетчик I7 регистрирует импульс с выхода датчика 7 пути и на своем первом выходе (выходе первого разряда) формирует 1, под действием которого на первьй адресный вход оперативно-запоминающего блока 11 поступает единичный сигнал 25 U. Последнее записывает код U} в первую ячейку памяти. При дальнейшем прохождении перед электромагнитным преобразователем 2 и перед датчиком 7 пути второго участка каната 1 (так- 30 же по длине, равного шагу свивки каната) описанные операции происходят аналогично: на выходе интегратора 9

В n-пороговом компараторе 12 сигнал об износе анализируется по уровням, и в блок 13 индикации и регистрации по одному каналу поступает информация об уровне износа, а по другому каналу через счетчик 15 и управляемый ключ 16 - информация об адресе (координате) этого износа на реальном канате 1.

Формула изобретения

Устройство автоматического контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин, содержащее устанавсо сбросом за время от t до t-$ форtмируется сигнал U | U((t )dt, ступающий на вход преобразователя 10

содержимое интегратора 9 сбрасывается на О, преобразователь 10 преобразует III в цифровой код 1)1, счетчик 17 регистрирует второй импульс с датчика 7 и на своем втором выходе (выходе второго разряда) формирует 1, под действием которого на второй адресный вход блока 11 поступает единичный сигнал. Последнее записывает код и во вторую ячейку памяти.

Таким образом, в последовательных ячейках памяти оперативно-запоминающего блока 11 записываются коды иэ, U3, U 5,.. . ,U j , каждый из которых является однозначной мерой среднего

gg ровым преобразователем, оперативно- запоминающим блоком, n-пороговым ком паратором и блоком индикации и регистрации, последовательно соединенным генератором тактовых импульсов, счет

сечения каната 1 на одном шаге его свивки. Записанная в последовательных ее чиком, управляемым ключом, второй ячейках памяти оперативно-запоминаю- вход которого соединен с выходом ппорогового компаратора, а выход - с управляющим входом блока индикации и

щего блока 11 информация характеризует распределение степени износа каната 1 по его длине и может быть исполь-

регистрации, а также двоично-кольце0

зована после удаления информационного узла 18 из взрывоопасной среды и перемещения во взрьщобезопасную среду и подсоединения к информационному узлу 18 узла 19 обработки. По окончании измерения и записи информации об износе контролируемого каната 1 информационный узел 18 перемещают во взрывобезопаснуто среду, где его подключают к узлу 19 обработки. Сигналом генератора 14 тактовых импульсов пе5 счетчик 17 выдают на блок 11 код ад- реса,-в результате чего с выхода блока 1 на вход n-порогового компаратора 12 поступает последовательно сигнал об износе на шаге свивки.

реводят блок 11 в режим Считывание . Одновременно через дуоично-колъцевой

счетчик 17 выдают на блок 11 код ад- реса,-в результате чего с выхода блока 1 на вход n-порогового компаратора 12 поступает последовательно сигнал об износе на шаге свивки.

В n-пороговом компараторе 12 сигнал об износе анализируется по уровням, и в блок 13 индикации и регистрации по одному каналу поступает информация об уровне износа, а по другому каналу через счетчик 15 и управляемый ключ 16 - информация об адресе (координате) этого износа на реальном канате 1.

Формула изобретения

Устройство автоматического контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин, содержащее устанавливаемый на канате электромагнитный преобразователь измерения сечения каната, генератор, выход которого подключен через мостовую схему к катушкам возбуждения преобразователя, и

соединенный с выходом мостовой схемы усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения места расположения дефекта по

длине каната, оно снабжено датчиком пути, последовательно соединенными функциональным преобразователем, входом соединенным с выходом усилителя, интегратором со сбросом, аналого-цифровым преобразователем, оперативно- запоминающим блоком, n-пороговым компаратором и блоком индикации и регистрации, последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, счетчиком, управляемым ключом, второй вход которого соединен с выходом прегистрации, а также двоично-кольцевым счетчиком, выход которого соединен с вторым входом оперативно-запоминающего блока, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом двоично-кольцевого счетчика и третьим входом оперативно-запоминающего блока, а выход датчика пути соединен с управляющим входом интегратора со сбросом, аналого-цифровым преобразователем и вторым входом двоично-кольцевого счетчика.

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля износа и выбраковки участков каната шахтных подъемных машин и может быть использовано для диагностики состояния стальных канатов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения места расположения дефекта по длине каната. В процессе работы устройства измеряют посредством электромагнитного преобразователя 2 потерю сечения каната 1, эксплуатируемого во взрывоопасной среде. Запоминают результат с помощью электрической памяти - оперативно-запоминающего блока 11, а во взрывобезопасной среде - посредством узла 19 обработки информации, подключаемого к информационному узлу 18. Извлекают из памяти записанный результат, который отображается в блоке 13 индикации и регистрации. Анализируют полученные результаты, и при необходимости производят выбраковку участков каната 1 по его длине. 2 ил.

/V//// ////А