刮板机故障监测系统的制作方法

本技术涉及故障监测，具体的，涉及刮板机故障监测系统。

背景技术：

1、刮板机主要应用于采煤工作面，可将采煤机割落的原煤、矸石等及时运离。该设备装配灵活、输送量大、输送效率高，同时具有较高的安全性，对煤矿的生产具有重要作用。但刮板机在使用过程中出现故障的频率较高，因此对刮板机故障进行在线监测具备重要的意义。如刮板机的机尾和机头压顶不稳定导致机尾和机头翘离故障，为了能够监测到机尾和机头翘离故障可以采用电涡流监测技术，利用位移监测的原理监测机尾和机头位移情况，从而实现对刮板机的机尾和机头翘离地面故障的监测。但传统的电涡流监测技术存在监测速度不够快的问题，随着科技的不断进步，人们对材料和产品的质量的要求不断提高，传统的涡流监测技术中存在的问题使涡流监测的结果不能满足人们的需求。

技术实现思路

1、本实用新型提出刮板机故障监测系统，解决了现有技术中传统的电涡流监测技术存在监测速度不够快的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、刮板机故障监测系统，包括控制单元、无线通信单元和电涡流位移监测电路，所述电涡流位移监测电路连接所述控制单元，所述控制单元借助所述无线通信单元连接监控终端，所述电涡流位移监测电路包括电阻r19、电阻r1、电阻r2、三极管q1、场效应管q2、电阻r3、二极管d1、电容c1和电感l1，

4、所述三极管q1的基极通过所述电阻r19连接所述控制单元，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极通过所述电阻r1连接所述场效应管q2的栅极，所述场效应管q2的源极连接15v电源，所述场效应管q2的源极连接所述场效应管q2的栅极，所述场效应管q2的漏极通过所述电阻r3连接所述二极管d1的阳极，所述二极管d1的阴极通过所述电容c1接地，所述二极管d1的阴极通过所述电感l1接地，所述二极管d1的阴极连接所述控制单元。

5、进一步，本实用新型中还包括整流放大电路，所述整流放大电路包括电阻r4、电阻r5、运放u2、二极管d2、二极管d3、电阻r6、电阻r7、电阻r8和运放u3，所述电阻r4的第一端连接所述二极管d1的阴极，所述电阻r4的第二端连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的同相输入端接地，所述运放u2的输出端连接所述二极管d2的阳极，所述二极管d2的阳极连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的输出端连接所述二极管d3的阴极，所述二极管d3的阳极通过所述电阻r5连接所述运放u2的反相输入端，所述二极管d3的阳极通过所述电阻r6连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r7连接所述电阻r4的第一端，所述运放u3的同相输入端接地，所述运放u3的输出端通过所述电阻r8连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端连接所述控制单元。

6、进一步，本实用新型中还包括缓冲电路，所述缓冲电路包括运放u1，所述运放u1的同相输入端连接所述二极管d1的阴极，所述运放u1的输出端连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端连接所述电阻r4的第一端。

7、进一步，本实用新型中还包括保护电路，所述保护电路包括电阻r23、三极管q4、光耦u8、电阻r20、电阻r22、三极管q5和继电器k1，所述三极管q4的基极通过所述电阻r23连接所述控制单元，所述三极管q4的发射极接地，所述三极管q4的集电极连接所述光耦u8的第一输入端，所述光耦u8的第二输入端连接5v电源，所述光耦u8的第一输出端通过所述电阻r20连接12v电源，所述光耦u8的第二输出端通过所述电阻r22连接所述三极管q5的基极，所述三极管q5的发射极接地，所述三极管q5的集电极连接所述继电器k1的第一输入端，所述继电器k1的第二输入端连接12v电源，所述继电器k1的公共端连接刮板机，所述继电器k1的常闭端连接外部电源。

8、进一步，本实用新型中还包括振动监测电路，所述振动监测电路包括振动传感器u7、电阻r11、电阻r9、运放u4、电阻r13、电阻r10、运放u5、电阻r12和变阻器rp1，所述运放u4的反相输入端通过所述电阻r11连接所述振动传感器u7，所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r9接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r13连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端通过所述电阻r10连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的同相输入端通过所述电阻r12接地，所述运放u5的输出端通过所述变阻器rp1连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述控制单元。

9、进一步，本实用新型中所述振动监测电路还包括电阻r14、电容c3、电容c4、电阻r15、运放u6、电阻r17、电阻r16和电阻r18，所述电阻r14的第一端连接所述运放u5的输出端，所述电阻r14的第二端通过所述电容c3接地，所述电阻r14的第二端通过所述电容c4连接所述运放u6的同相输入端，所述运放u6的同相输入端通过所述电阻r15接地，所述运放u6的反相输入端通过所述电阻r16接地，所述运放u6的输出端通过所述电阻r17连接所述电阻r14的第二端，所述运放u6的输出端通过所述电阻r18连接所述运放u6的反相输入端，所述运放u6的输出端连接所述控制单元。

10、本实用新型的工作原理及有益效果为：

11、本实用新型中，通过电涡流位移监测电路监测刮板机的机尾和机头是否存在翘翻故障，即当刮板机的机尾和机头位移量超过设定值时，电涡流位移监测电路输出电信号至控制单元，控制单元通过无线通信单元将该信号送至监控终端，方便工作人员及时对刮板机进行维护。

12、具体的，电涡流位移监测电路的工作原理为：监测时，控制单元输出pwm控制信号至三极管q1的基极，当pwm控制信号为低电平时，三极管q1截止，三极管q1的集电极为高电平，场效应管q2截止；当pwm控制信号为高电平时，三极管q1导通，这时三极管q1的集电极为低电平，场效应管q2导通，12v电源经场效应管q2、电阻r3和二极管d1后分别加至电容c1和电感l1的两端，此时电容c1和电感l1开始储能。当pwm控制信号的再次变为低电平时，三极管q1和场效应管q2均截止，此时电容c1和电感l1形成自由谐振回路，进行磁场能和电能的相互转换，受被测导体感应到磁场，这时电感l1两端的激振响应信号呈衰减振荡状态。当被测导体与电感l1的距离越远，被测导体的感应磁场也就越小，因此加在电感l1的反作用信号也就越小，最后将该信号送至控制单元，控制单元根据加在电感l1的反作用信号即可判断出刮板机的机头和机尾的位移量。

13、由于控制单元输出的pwm控制信号的驱动能力有限，无法直接向电容c1与电感l1构成谐振回路提供初始能量，本实用新型中通过场效应管q2将15v的pwm控制信号加在谐振回路，实现以脉冲形式给谐振电路提供初始能量，本实用新型将脉冲信号作用于自由谐振回路，相比于传统的涡流监测而言，本实用新型可以迅速为自由谐振回路提供初始能量，从而提高了位移的监测速度。

14、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。