新一代輸送帶縱向撕裂在線檢測技術與裝備
更新時間：2023-03-13 11:17:40
膠帶輸送機依靠連續(xù)大量運輸特性得到廣泛的應用，帶面的縱向撕裂可能導致重大的經濟損失，及時檢測發(fā)現并進行處理是膠帶輸送機安全高效運行的重要保障。本期轉化果推薦的《新一代輸送帶縱向撕裂在線檢測技術與裝備》，運用激光技術、圖像識別技術和輸送帶機動力學技術，實現全天候在線高效檢測，實際應用表明，該套技術與裝備安全可靠，應用效果良好！
一、研究背景
輸送帶縱向撕裂事故時有發(fā)生，一條輸送帶在其生命周期中發(fā)生一次常規(guī)巡檢后的縱向撕裂的可能性約為20%。價值數百萬元甚至更多的輸送帶，一旦發(fā)生縱向撕裂事故，在很短時間內可能全部毀壞，造成巨大的經濟損失。即使能夠修補，也需要相當的人力和時間，對正常生產產生極大的影響。近幾年中國輸送帶輸送機的使用量越來越大，其應用的范圍越來越廣，發(fā)生縱向撕裂的事故也越來越頻繁。
研制一種可靠實用的輸送帶縱向撕裂監(jiān)控裝置變的十分必要和緊迫,實現對輸送帶縱向撕裂故障的及時發(fā)現、及時停機，將損失降低到最小。國內外開發(fā)的輸送帶縱向撕裂監(jiān)測裝置形式和種類繁多，歸納起來有六大類型：嵌入法、接觸法、探露法、帶寬檢測法、超聲波檢測法和激光檢測法。
其中激光檢測法是使用線性激光束連續(xù)掃描皮帶表面，利用激光束在縱向撕裂時產生的裂縫處會發(fā)生嚴重變形的特性，判斷皮帶是否發(fā)生縱向撕裂。激光器向皮帶底部投射連續(xù)的直線激光條紋，高速攝像機獲取到包含線激光條紋的皮帶表面圖像后經計算機對條紋中心進行提取，對條紋中心中心線進行斷點檢測，當激光條紋綜合變化特征超出設定的閾值時，認為皮帶發(fā)生縱向撕裂。適應于惡劣環(huán)境，24小時不間斷自動檢測、自動判斷。該方法代表了目前最新的縱向撕裂檢測技術。
二、檢測裝置原理
激光3D掃描式輸送帶縱向撕裂檢測裝置（以下簡稱“裝置”）運用激光技術、圖像識別技術和創(chuàng)新的輸送帶機動力學技術，克服了目前縱撕檢測方法的缺陷，可以在輸送帶運輸機正常運行的情況下對上輸送帶底部狀況進行全天候實時在線檢測，一旦輸送帶發(fā)生縱向撕裂，將在第一時間發(fā)出報警（檢測出縱撕發(fā)生1秒鐘）并停止輸送帶運行，以免事故進一步擴大。
該裝置采用光學三角測距原理和回波分析原理成像，使用非接觸測量輸送帶撕裂裂縫寬度和深度的精密傳感器。半導體激光器發(fā)出的激光經鏡片聚焦到被測物體上，反射光線被鏡片收集后投射到CCD上。信號處理器通過三角函數計算CCD上的光點位置得到被測物的距離信息。
激光器和攝像頭分別裝置在上輸送帶的左右下側，激光器向輸送帶底部發(fā)射一條帶狀激光，在輸送帶表面反射后由攝像頭采集，并自動提取激光條紋中心，根據三角測距法分析輸送帶斷面的高度和深度參數，實時輸出到控制計算機。經計算機軟件分析和數據還原，得到輸送帶底面3D圖像。可以直觀判斷是否發(fā)生撕裂現象。
根據每一個異常點高度、寬度、和其它異常點之間的間隙、截面積、角度（坐標值）、輪廓等,區(qū)分輸送帶表面已有的表皮破損和縱向撕裂產生的裂縫。詳盡的群組特征準確決定了裂縫的深度、寬度、方向性、連續(xù)性、分布規(guī)律性、延長性等,從而判斷縱向撕裂是否發(fā)生。