一种皮带运输矿粉中金属碎片检测器的制作方法

本技术涉及检测设备，具体为一种皮带运输矿粉中金属碎片检测器。

背景技术：

1、在金属冶金生产中，有两大矿粉烧结和炼铁生产活动用到皮带运输，在实际的生产中皮带运输的矿粉和矿球中掺杂着一些畸形的金属碎片，金属碎片被卡住就会切坏皮带，造成很大的损失。在皮带运输中，往往一条皮带就长达几百米或者几千米，被金属碎片切坏就不止损失停产检修花大量时间、人力那么简单，同时也会损坏设备影响安全生产，切坏的皮带就会报废不能再用，损失的就高达几十万的皮带。因此，对矿粉皮带运输中检测金属碎片研究有很大意义和价值，能为生产降损增效，安全生产。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种皮带运输矿粉中金属碎片检测器，以解决上述背景技术中提出皮带运输被金属碎片切坏就不止损失停产检修花大量时间、人力那么简单，同时也会损坏设备影响安全生产的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种皮带运输矿粉中金属碎片检测器，包括电桥测量电路、信号运算器、mcu单片机；

4、所述电桥测量电路包括用于采集信息的线圈电感l1和线圈电感l2，电阻r1和电阻r2，电容器c1和电容器c2，信号检测电阻rl，输出信号u0和交流电源u，所述线圈电感l1、电容器c1并联后与所述线圈电感l2、电容器c2的并联电路串联，电阻r9连接于电容器c1，电阻r10连接于电容器c2。

5、所述线圈电感l1和线圈电感l2的电感值为1mh。

6、作为优选，所述电阻r1和电阻r2的阻值为10ω。

7、作为优选，所述电容器c1和电容器c2的电容值为1uf。

8、作为优选，所述信号检测电阻rl的阻值为1kω。

9、作为优选，所述信号运算器中电桥输出的信号接入，经过一级运算放大器a电压跟随器电路提高负载能力，二级运算放大器b放大电路放大信号幅值，进入三级比较器c比较电路输出高低电平信号给mcu单片机，运算放大器a与r1电阻组成一个电压跟随器电路，电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1，输出电压与输入电压是相同，第7脚输出大小等于输入电压uin。

10、作为优选，运算放大器b与电阻r3、电阻r4组成的同相放大器电路，根据运算器虚短虚断的原理，假设3脚为u3，1脚为u1，则：

11、

12、比较器c与电阻r6、可变电阻r7组成的比较电路，由可变电阻r7可以调节2脚的电压阀值，只有3脚接入信号幅值大于阀值时，mcu_i/o是高电平，反之其为低电平。

13、作为优选，所述mcu单片机采用atmega168p-au单片机，提供12个i/o接口，8个模拟量输入端，以及ttl电平串口收发端可连接led液晶屏。

14、现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

15、本皮带运输矿粉中金属碎片检测器采用交流电桥测量法检测。交流电桥是电感式传感器的主要测量电路，它的作用是将线圈电感的变化转换成电桥的电压或电流输出，通过电桥和运算放大器检测皮带上的金属碎片，并将检测到的信号送至单片机进行处理。这种设计具有以下优点：

16、(1)高精度检测：由于电桥和运算放大器的精确测量能力，该系统能够高精度地检测到皮带上的金属碎片，避免误判或漏检。

17、(2)快速响应：当单片机接收到电桥输出的信号时，能够迅速处理并输出相应的i/o信号，控制继电器吸合，从而实现快速响应和控制。

18、(3)自动化控制：通过单片机和继电器的结合，该系统能够实现自动化控制，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。

19、(4)可靠性高：由于该系统采用低功耗元件和过流保护电路，因此具有较高的可靠性和稳定性，能够保证长期稳定运行。

技术特征：

1.一种皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：包括电桥测量电路、信号运算器、mcu单片机；

2.根据权利要求1所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：所述线圈电感l1和线圈电感l2的电感值为1mh。

3.根据权利要求1所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：所述电阻r1和电阻r2的阻值为10ω。

4.根据权利要求1所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：所述电容器c1和电容器c2的电容值为1uf。

5.根据权利要求1所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：所述信号检测电阻rl的阻值为1kω。

6.根据权利要求1所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：所述信号运算器中电桥输出的信号接入，经过一级运算放大器a电压跟随器电路提高负载能力，二级运算放大器b放大电路放大信号幅值，进入三级比较器c比较电路输出高低电平信号给mcu单片机，运算放大器a与r1电阻组成一个电压跟随器电路，电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1，输出电压与输入电压是相同，第7脚输出大小等于输入电压uin。

7.根据权利要求6所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：运算放大器b与电阻r3、电阻r4组成的同相放大器电路，根据运算器虚短虚断的原理，假设3脚为u3，1脚为u1，则：

8.根据权利要求1所述的皮带运输矿粉中金属碎片检测器，其特征在于：所述mcu单片机采用atmega168p-au单片机，提供12个i/o接口，8个模拟量输入端，以及ttl电平串口收发端可连接led液晶屏。

技术总结
本技术涉及检测设备技术领域，具体为一种皮带运输矿粉中金属碎片检测器，包括电桥测量电路、信号运算器、MCU单片机；电桥测量电路包括用于采集信息的线圈电感L1和线圈电感L2，电阻R1和电阻R2，电容器C1和电容器C2，信号检测电阻RL，输出信号U0和交流电源U。本技术采用交流电桥测量法检测。交流电桥是电感式传感器的主要测量电路，它的作用是将线圈电感的变化转换成电桥的电压或电流输出，通过电桥和运算放大器检测皮带上的金属碎片，并将检测到的信号送至单片机进行处理，能够高精度地检测到皮带上的金属碎片，避免误判或漏检，通过单片机和继电器的结合，该系统能够实现自动化控制，减少人工干预，提高生产效率和产品质量。

技术研发人员：陈志良,郑添
受保护的技术使用者：衢州元立金属制品有限公司
技术研发日：20240115
技术公布日：2024/9/29