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题目 磁性金属探测器在矿业生产中的研究和应用
作者 纳宇检测
  • 2016-03-25
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 矿山作业生产过程中,不可避免产生金属废弃物,金属废弃物随同矿料进入胶带运输系统、破碎系统,如果没有采取合理可行措施,可能发生胶带撕裂、破碎机“卡死”甚至断轴等设备安全事故,给正常生产带来安全隐患和经济损失。某大型矿山曾发生废弃铁块撕裂长胶带直至报废的重大设备事故,造成直接损失巨大,引起近一个月生产系统停机检修,间接损失无法估量。性价比优异的磁性金属探测器在矿业生产中可有效避免设备运行安全事故,保证生产的正常连续进行,提高生产系统的安全性和运行可靠性,有较广的矿山市场需求和潜在经济效益,具有较强的推广价值。

1 金属探测器结构和原理

1.1 金属探测器通常主要由振荡器和振荡检测器构成

1)振荡器。以高频振荡器为例,高频振荡器由三极管和变压器等组成,属于变压器反馈型LC振荡器。振荡器工作频率由振荡回路的参数LC决定,即其振荡频率由主线圈的电感量和

电容器的电容量决定。在高频变压器中,变压器的副线圈作为振荡器的反馈线圈,能产生自激高频振荡。振荡器正反馈电压的大小与主线圈和副线圈的匝数比有关,匝数比过大或过小,

都将改变金属探测器性能,探测器灵敏度将降低或可靠性降低, 故通过增加稳定的偏置电压来增强振荡器的稳定性。

2)振荡检测器。仍以高频振荡检测器为例,高频振荡检测器通常由三极管开关电路和滤波电路组成。其开关电路由三极管、二极管等组成,滤波电路由滤波电阻器和滤波电容器组成。当高频振荡器工作时,经高频变压器耦合过来的振荡信号,经过滤波后,在负载电阻器上将得到低电平信号。当高频振荡器停止振荡时,在负载电阻器上得到高电平信号。由此可见,当高频振荡器常规运行时,在负载电阻器上将得到低电平信号;振荡器停止运行时,得到高电平信号,进而完成对振荡器是否运行的常规检测。

1.2 振荡器探测金属的原理

以HQ-5型磁性矿石金属探测器为例,该探测器采用LC自激振荡器作为仪器的检测电路,探测线圈安装在胶带输送机上。自激振荡器在正常情况下将输出振幅相等的交流电压,经过检波后成恒定的直流电压,即输出微分信号为零。当金属件经过探测线圈时,由于电磁感应现象,将在金属导体内部产生涡电流。在交变电磁场效应下,振荡器的振幅降低后又恢复至原来振幅状态,经检波后,直流电压产生一个降幅,经微分电路微分后,将脉冲信号输出,在控制箱显示屏上显示或进行声音报警提醒。

2 金属探测器电路图

金属探测器电路如图所示。探测线圈组成LC振荡电路,当线圈靠近金属时,金属体内产生涡流,使线圈电感量变化。

3 金属探测器主要技术指标

3.1 以磁性金属探测器HQ-6为例

1)敏感度:通常可发现30-60mm直径规格的金属物体。探测敏感度并不是越高越好,在满足工艺与设备保护要求的前提下,适当的探测灵敏度可以减少不必要的设备系统运行停止或

除铁设备的频繁动作。2)皮带速度0.5-2米/秒。3)输出:除仪器本身灯光信号外,可接出一组常开常闭接点,容量为交流220伏3安。4)电源:交流220+-10 15%,50赫兹,电流0.1安。5)结构形式:仪器箱为墙挂式现场安装,线圈为皮带穿套平面型或X型装配式,可以不断皮带安装。

4 金属探测器安装和调试

1)确保金属探测器安装正确,确保电源连接正确,设备接地良好。控制箱可挂在皮带线圈附近的墙上;

2)金属探测器如果运行出现异常,应先检查电路板上各电子元器件和接线焊接正确与否,再检查电池电压和外接电路是否正常;

3)开通主电源开关;电源指示灯亮,探测器开始自动平衡校准,这时发光指示条会亮,然后逐渐熄灭。在发光指示条只有少数几格绿色的部分在稳定的闪烁时,机器可以进入检测状态;4)将灵敏度旋钮调节在中间的位置;

5)开动传送带,将被测物通过线圈探测头,

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