摘 要： 采用世界上先進的弱磁檢測技術，能夠準確檢測輸送帶接頭鋼絲繩芯抽動、非接頭區鋼繩芯斷裂、銹蝕等各種隱蔽性損傷，從根本上解決了輸送帶橫向斷裂的重大檢測難題。

　　關鍵詞： 鋼絲繩心輸送帶 在線實時 TCK弱磁檢測 自動檢測

　　中圖分類號TD528+.1： 文獻標識碼 C d0i: 10.3969/j.issn.1005 - 2801. 2013. 04. 35

　　鋼絲繩芯輸送帶的硫化接頭部位強度往往難以達到規定的保持率，是整帶抗拉強度最低、最為薄弱的環節，因而，輸送帶的橫向斷裂絕大多數發生在接頭處，國內外的斷帶案例幾乎無一例外。輸送帶接頭損傷和斷裂的原因很多：不正確的敷層、涂液，錯誤的壓制溫度和壓力，鋼繩芯端部銹蝕，以及嚴重劃傷或拉傷等等。從宏觀上看無論哪種原因引起的接頭損傷乃至斷裂都必然會伴隨著接頭區變形量的增大和鋼繩芯抽動現象的發生。局部鋼繩芯發生抽動，全部載荷便集中到未抽動的鋼繩芯上，隨著時間的推移，局部抽動的鋼

　　繩芯數量增加，區域不斷擴大，接頭塑性變形越來越大，剛度和強度越來越低，最后所有的鋼繩芯便被光禿禿的抽出，形成接頭斷裂。

　　TCK鋼絲繩芯輸送帶在線實時自動檢測系統，采用世界上先進的弱磁檢測技術，能夠準確檢測輸送帶接頭鋼繩芯抽動、非接頭區鋼繩芯斷裂、銹蝕等各種隱蔽性損傷，從根本上解決了輸送帶橫向斷裂的重大檢測難題。

　　1 弱磁檢測技術原理

　　TCK弱磁檢測技術是基于“空間磁場矢量合成”原理，采用新型的電磁一磁電效應式傳感器而對鐵磁性構件實現的一種無損探傷“綠色”技術.TCK高靈敏度傳感器由釋磁元件和磁恒元件所組成。由于鋼絲繩芯輸送帶的結構特殊性.TCK鋼絲繩芯輸送帶在線實時自動檢測系統采用了水平+垂直相應的傳感器模塊化組合陣列作為檢測裝置：水平傳感器能十分靈敏地感應金屬分部的長度特征.因此通過水平傳感器的幅值輸出可以實現對鋼絲繩芯斷繩(包括接頭)、疲勞、銹腐蝕等信號很高的量化檢測精度;而垂直傳感器則對金屬部分的運動特征更加靈敏，如接頭、斷繩等開放性信號，波形斜率陡峭，使定位檢測更加可靠。

　　傳感器陣列拾取到輸送帶中鋼絲繩芯的電磁信號以后，經相應技術模塊整形、濾波和A/D轉換后成為數字信號，輸人到32位ARM中斷系統;二者實現同步空域采樣，并將采樣數據實時上傳到顯示終端和大容量存儲器中。

　　顯示單元和檢測單元之間采用工業以太網通訊，兼容網線或光纖傳輸方式￡而在顯示終端則采用獨特的軟件架構和高級編程技術，實現了現場和主站前后端檢測數據的實時傳送、實時處理、實時存儲、實時顯示，同時支持實時報警，曲線分析、手機短信.圖像重構和打印檢測報告等各項功能。

　　2 系統工作流程

　　TCK鋼絲繩芯輸送帶車線宴時自動檢測系統工作流程見圖1。

　　3 系統構成及特點

　　54 山東煤炭科技 2013年第4期

　　3.1 TCK - GMS型弱磁加栽裝置

　　(l) 裝置內固Nd - Fe -B組態加載模塊，無緣恒磁及本安型設計。

　　(2) 寬距非接觸式無損加載，實現零排放、零耗能。

　　(3) 組合式通配單元，適應于不同寬度規格的鋼絲繩芯輸送帶。

　　(4) 整體不銹鋼框架結構，具有防雨、防塵、防震的一體化性能.)

　　(5) 自適應全天候工作，日常免維護。

　　3.2 TCK - GMS型隔爆兼本質安全型探傷檢測器

　　(1) 嵌入式低功耗32位工業級CPU，高速數采系統，工業級大容量儲存器。

　　(2) 模塊組合式通配結構，適應于不同寬度規格的鋼繩芯輸送帶。

　　(3) 真正實現寬距非接觸式弱磁無損檢測，檢測時不影響帶式輸送機正常的生產運行。

　　3.3 TCK - GMS形成編碼器

　　采用防爆型高精度光電編碼器，以及防松動機械結構，自壓緊式浮動懸臂支撐，整合防抖動、脈沖整形等工業化設計，信號穩定、設計精度高。

　　3.4 TCK自控聲光報警裝置

　　可通過EPLD光電管、DDY -6蜂鳴報警器和軟件控制，根據檢測數據給出鋼絲繩輸送帶安全狀態的預警提示并配有綠、黃、紅三種信號燈顯示。綠燈：鋼芯膠帶處于安全狀態;黃燈：存在局部隱患，需對鋼芯輸送帶加強關注和維護;紅燈：存在顯著險情，鋼芯輸送帶處于危險狀態，需立即采取停車調整，更換新帶等預設的應急預案。

　　3.5 TCK短信安全報告功能裝置

　　基于實時檢測結果和歷史統計數據，可在終端界面上顯示報警信息并鎖定，根據系統預先鎖定可將相應報警信息通過手機模塊遠程發送給相應的管理人員。

　　3.6 TCK多信道終端主控裝置

　　(1) 多信道步進互換、同步收發高頻率運行模式。

　　(2) 有線/無線通訊、電纜/光纜接入可選擇配置。

　　(3) 柜機終端支持瀏覽器和服務器人機對話簡易操作形式。

　　(4) Windows系統平臺，TCK專業主令程控軟件驅動系統全功能運行，支持多種語言操作界面。

　　(5) 目標建檔式管理體制，FIFO(先進先出)數據結構，可在線宴時收集、分析、處理輸送帶鋼絲繩芯檢測數據信息。

　　(6) 采用掩圖動畫技術根據檢測數據重構目標動態透視圖像。

　　(7) 14路信號曲線同步分段顯示。

　　(8) 預置實時超限聲光報警、手機短信遠程通報。

　　(9) 支持用戶隨時查閱、打印各類數據信息報表以及結果報告。

　　(10) 可提供鋼絲繩芯輸送帶各種安全隱患的事態趨勢分析，科學評估鋼絲繩芯輸送帶本質安全程度。

　　4 系統創新點

　　(1) 高分辨率：對鋼絲繩芯接頭位移的瞬值檢測精度達到Imm，并可自動分析各個運行時段的平均和最大位移量，從而準確有效地識別出輸送帶鋼絲繩芯接頭的彈性位移和永久位移.

　　(2) 高靈敏度：由TCK發明的5V/Gs高靈敏度磁感元件比普通性霍爾元件高7000倍以上，對接頭抽動、內部斷繩、疲勞銹蝕等各種早期安全隱患實現可靠的定量檢測。

　　(3)系統實時性：高度融合計算機、智能軟件和通訊技術在線定量無損檢測的同時，系統可實時報警，提示輸送帶的安全狀態，并實時展現輸送帶內部金屬構造與缺陷分布的全息透視圖像。

　　(4) 精確定位：采用獨創的水平+垂直響應組合式“傳感器空間陣列”可可靠實現對鋼絲繩芯輸送帶內部損傷的二維平面精確定位，位置誤差小于l0 xl0mm,:

　　(5) 圖像重構：TCK檢測軟件依據傳感器的實時數據動態構造皮帶鋼絲繩芯圖像，顯示非常直觀。能定量定位準確標識接頭位移、斷芯、銹蝕、磨損等故障，根據傷值大小用不同顏色給出信號提示，并同時發出報警信息。