一种基于偏振透光原理的新型堆料检测装置的制作方法

本实用新型涉及散料带式输送机物料堆积的检测，属于带式输送机监测保护技术领域。

背景技术：

目前各种大宗的散料运输方式中，带式输送机因具有运输能力强、运距长、效率高、维护方便、易于实现集中控制等特点，而被广泛采用。现场应用时往往很多条输送带搭接使用，如果落料槽堵塞不能及时发现，会使大量物料从下料槽中溢出砸落到下方，造成安全隐患和各种故障；且大量撒料，清理非常困难，严重影响整个输送系统的工作效率。

现有技术关于带式输送机堆料的监测，一般是采用行程开关进行监测控制，存在检测精度低、检测信号传输易受电磁干扰等问题，尤其是长距离传输时电信号衰减、受干扰比较严重，且工作环境湿度大且有大量的粉尘，传统的检测装置难以长时间在这种环境中稳定工作。

光纤中的光信号是一种十分稳定的、可长距离传输、不受电磁场干扰的信号。且光信号传输速度快，灵敏度高，在我们日常生活中有着广泛的应用。偏振光是指光矢量的振动方向不变，或具有某种规则地变化的光波，我们能够通过反射、多次折射、双折射和选择性吸收的方法获得平面偏振光。也可采用具有选择吸收的偏振片产生平面偏振光，目前偏振片大多应用于教学、3d电影眼睛、医学治疗方面。在各种输送机的检测装置方面的应用尚未见报道。

技术实现要素：

针对现有技术上述的不足，本实用新型的目的是提供了一种基于偏振透光原理的新型堆料检测装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于偏振透光原理的新型堆料检测装置，包括外壳，其特征在于：是由接触位移机构、传导定位机构、光强检测机构组成；

所述的接触位移机构，通过物料接触块受物料堆积时产生的位移，采集物料堆积的信息，将物料堆积信息转变为物料接触块的位移信息；

所述的传导定位机构，将接触位移机构的物料接触块的位移转换为光强检测机构的转动偏振片组件转动，同时对转动偏振片组件进行定位；

所述的光强检测机构，包括设置在传导定位机构一转动部件内孔中的转动偏振片组件和与之对应固定设置在外壳上的固定偏振片组件，在转动偏振片组件和固定偏振片组件外侧设置有发射光纤和接收光纤用于检测偏振光的变化，检测到光信号实时传给控制系统进行报警。

所述的光强检测机构的转动偏振片组件设置在一空心齿轮内孔中，空心齿轮一侧设置固定偏振片组件，固定偏振片组件由固定金属环、固定偏振片和固定脚构成，固定偏振片置于固定金属环内，固定金属环通过固定脚与外壳连接。

所述的光强检测机构的发射光纤和接收光纤分别由外壳两侧的进线口固定，发射光纤和接收光纤端头，分别设置在转动偏振片和固定偏振片外侧，隔着转动偏振片和固定偏振片相对，用于采集因转动偏振片转动产生的偏振光变化信号。

所述的传导定位机构由双齿轮、第一定位齿轮、第二定位齿轮和空心齿轮组成；双齿轮的小齿轮与接触位移机构的齿杆啮合，将齿杆的直线位移转换为齿轮的圆周运动，双齿轮的大齿轮与空心齿轮啮合，由此将齿杆的直线位移信息传导给空心齿轮内孔中的转动偏振片组件；第一定位齿轮、第二定位齿轮与空心齿轮啮合用于对空心齿轮的定位；双齿轮、第一定位齿轮、第二定位齿轮均通过两端的轴安装在外壳上。

所述的接触位移机构由物料接触块、法兰、齿杆、弹簧和固定架组成，物料接触块、法兰、齿杆为一体结构，在齿杆上套装有弹簧和固定架，弹簧一端抵在法兰上，另一端抵在固定架上，固定架用于固定在落料槽外壁上，落料槽壁上开一圆孔，用于使物料接触块透过落料槽外壁进入落料槽内，法兰抵在落料槽外壁上。

本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型打破了传统堆煤检测装置用电信号传输的思维惯性，利用光信号传输原理设计出光信号采集和传输装置，解决了长期困扰的电磁场干扰、传输距离受限、信号衰减的技术难题，使得散料带式输送机物料堆积信号传输稳定可靠、抗干扰，且能够进行长距离传输，特别对于大型散料带式输送系统的多点大范围监测上的应用取得显著的经济效益。

2.原有吊挂式堆煤传感器设计存在很多缺陷且得不到解决，如内部是常开、常闭点结构，物料堆积到一定高度时，会使传感器发生倾斜，常开点闭合，通过电信号传导，发出停车信号，当物料减少时，常开点复位，解除报警；原有堆煤传感器时常会产生误动作，造成检测不准确和误报。本装置通过弹簧及齿轮传动带动偏振片转动进行检测，监测精准，传输速率快、灵敏度高；结构紧凑、易于安装。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图之一；

图2为本实用新型结构示意图之二；

图3为本实用新型光强检测机构示意图；

图4为本实用新型安装示意图之一；

图5为本实用新型安装示意图之二。

图中，1、物料接触块，2、大法兰，3、固定架，4、弹簧，5、双齿轮，6、齿杆，7、发射光纤，8、第一定位齿轮，9、第二定位齿轮，10、转动偏振片组件，11、小法兰，12、固定偏振片组件(其中：固定偏振片12-1，固定金属环12-2，固定脚12-3)，13、接收光纤，14、左侧外壳，15、右侧外壳，16、落料槽，17、空心齿轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的构思和理解范围下对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换均应落入本实用新型的保护范围内。

一种基于偏振透光原理的新型堆料检测装置，包括外壳，其特征在于：是由接触位移机构、传导定位机构、光强检测机构组成；

所述的接触位移机构，通过物料接触块受物料堆积时产生的位移，采集物料堆积的信息，将物料堆积信息转变为物料接触块的位移信息；

所述的传导定位机构，将接触位移机构的物料接触块的位移转换为光强检测机构的转动偏振片组件转动，同时对转动偏振片组件进行定位；

所述的光强检测机构，包括设置在传导定位机构一转动部件内孔中的转动偏振片组件和与之对应固定设置在外壳上的固定偏振片组件，在转动偏振片组件和固定偏振片组件外侧设置有发射光纤和接收光纤用于检测偏振光的变化，检测到光信号实时传给控制系统进行报警。

所述的光强检测机构的转动偏振片组件设置在一空心齿轮内孔中，空心齿轮一侧设置固定偏振片组件，固定偏振片组件由固定金属环、固定偏振片和固定脚构成，固定偏振片置于固定金属环内，固定金属环通过固定脚与外壳连接。

所述的光强检测机构的发射光纤和接收光纤分别由外壳两侧的进线口固定，发射光纤和接收光纤端头，分别设置在转动偏振片和固定偏振片外侧，隔着转动偏振片和固定偏振片相对，用于采集因转动偏振片转动产生的偏振光变化信号。

所述的传导定位机构由双齿轮、第一定位齿轮、第二定位齿轮和空心齿轮组成；双齿轮的小齿轮与接触位移机构的齿杆啮合，将齿杆的直线位移转换为齿轮的圆周运动，双齿轮的大齿轮与空心齿轮啮合，由此将齿杆的直线位移信息传导给空心齿轮内孔中的转动偏振片组件；第一定位齿轮、第二定位齿轮与空心齿轮啮合用于对空心齿轮的定位；双齿轮、第一定位齿轮、第二定位齿轮均通过两端的轴安装在外壳上。

所述的接触位移机构由物料接触块、法兰、齿杆、弹簧和固定架组成，物料接触块、法兰、齿杆为一体结构，在齿杆上套装有弹簧和固定架，弹簧一端抵在法兰上，另一端抵在固定架上，固定架用于固定在落料槽外壁上，落料槽壁上开一圆孔，用于使物料接触块透过落料槽外壁进入落料槽内，法兰抵在落料槽外壁上。

参见图1,图2，接触位移机构由物料接触块1、大法兰2、固定架3、弹簧4、齿杆6、小法兰11组成，物料接触块1、大法兰2和小法兰11联结为一体结构。落料槽16侧壁开一圆孔，将物料接触块1穿过圆孔，固定架3将物料接触块1、大法兰2、小法兰11、弹簧4、齿杆6通过螺栓固定在落料槽16侧壁上。

传导定位机构中，双齿轮5、第一定位齿轮8、第二定位齿轮9两端的轴安装在左侧外壳14、右侧外壳15上；

参见图3，所述的光强检测机构的转动偏振片组件10设置在一空心齿轮17内孔中，空心齿轮17一侧设置固定偏振片组件12，固定偏振片组件12由固定金属环12-2、固定偏振片12-1和固定脚12-3构成，固定偏振片置于固定金属环内，固定金属环通过固定脚与外壳连接，两端固定脚12-3可通过焊接方式固定在左侧外壳14或右侧外壳15上。转动偏振片组件10的外包空心齿轮与双齿轮5、第一定位齿轮8、第二定位齿轮9啮合定位，发射光纤7、接收光纤13设在左侧外壳14、右侧外壳15上。

传导定位机构中的弹簧4推动物料接触块在没有物料挤压时恢复到初始位置，确保监测连续性。

光强监测机构的转动偏振片组件10的外包空心齿轮17，随着齿杆6的推移而发生转动，从而使透过偏振片的光的强度发生变化，监测到的光信号变化实时传给控制系统进行报警。

工作原理简述：当物料在落料槽16内堆积到一定高度，物料挤压物料接触块1从而使弹簧4压缩带动接触位移机构的齿杆6移动，齿杆6带动双齿轮5转动，再带动空心齿轮转动，空心齿轮内的转动偏振片组件10随之转动，转动偏振片随之转动，发射光纤7发出的光通过转动偏振片、固定偏振片过滤后，接收光纤13根据接受光的变化，判断落料槽内是否有物料堆积，将信号传给控制系统进行报警。