1.本发明涉及物料堵塞测量领域，具体涉及一种物料输送设备、物料堵塞测量设备及传感器。

背景技术：

2.目前，带式输送设备广泛应用于堆取料机设备中，在带式输送、换向、终端存储等情况下，需要通过料斗。这时候有一个问题就是物料经常被堵住，主要是由于物料性质不同、粘度、湿度等诱因不同导致物料流动不畅，或者是异物侵入导致物料被堵住堵塞不仅会影响生产，而且溢流、污泥的清除也会给现场操作人员带来繁重的工作量。

3.因此，堵塞测量设备对保证带式输送机设备的可靠运行起着至关重要的作用。

4.目前材料堵塞检测设备的方法多种多样，成品也很多，主要分为非接触式、限位、材料切换、橡胶与橡胶气囊、光谱分析等。这种测量设备都是定型产品，很难与现场环境要求、运行条件和安装方式相匹配。

5.非接触式测量方法通常采用射频导纳、红外线、超声波等方法。此类测量装置不应安装在开放空间，因为它们容易受到污垢和挥发性物质的影响。大块的跌落冲击一般在安装几天后就失效了。

6.限、料开关检查方式有扭转式、伸缩式、弹簧式、回转式等。料斗上采用各种开关，但不耐落料冲击、误动作、低检测灵敏度高、使用寿命短等放弃使用的诱因。

7.橡胶和橡胶气囊检查方法是在深拉方向的漏斗侧壁上开一个大的圆形或方形开口，用厚橡胶或橡胶气囊堵住。当腔体堵塞时，橡胶或橡胶气囊的外观发生变化，促使限位开关动作，达到报案功能。这些方法比上述各种检查方法要强。然而，这些方法深受大规模拉深的影响，形成误报。

8.频谱分析检查法是美国的一项新技术。每个料斗在工作、停止和阻塞时都有不同的频谱值。采用模糊技术对采集到的频谱值进行分析。 , 判断材质是否被阻塞。这些技术准确且易于安装，只需将传感器粘贴到落料斗的检查位置即可。缺点是成本太高，调试困难。根据输送物料的不同，必须外置不同的光谱曲线。运行时必须预先定义好，对现场自控设备要求很高。

9.这种测量方法也是实际应用中常用的方法。一般低成本的可靠性差，可靠性好的成本太高。通用性强，难以实现针对性检查，可实现针对性检查的安装维修技术水平太高，无法普及。而这种测量方法基本上是开关式检查，通过测量方法，在发生堵塞时启动开关，从而实现堵塞测量的目的。可见，这也是该方法未能达到高可靠性的主要原因。目前设备正向智能化、自动化方向发展，单纯的开关式检测方式似乎难以满足要求。

技术实施要素：

10.针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种物料输送设备、物料堵塞测量设备及传感器。

11.本发明提供的传感器102包括：弹性金属棒1022、金属管1024、弹性绝缘护套1023；

12.弹性金属棒1022的顶端暴露在弹性绝缘护套1023外，第二电极1028从弹性金属棒1022的尾端延伸出来；

13.金属管1024的顶端嵌入弹性绝缘护套1023，金属管1024的尾端延伸出第一电极1025；

14.弹性金属棒1022由弹性绝缘护套1023夹持在金属管1024的中空中心，弹性绝缘护套1023顶端受力后被迫弹性变形径向外力，与金属管1024的电连接和接触记录为动作。

15. 优选地，金属球1021从弹性金属杆1022的顶部延伸，其中金属球1021的半径小于弹性金属杆1022的半径。弹性金属棒1022的尾端通过绝缘材料部分1029与第一电极1025电绝缘。

16.根据本发明，堵塞测量传感器阵列包括多个传感器102和外壳前面板104；

17.多个传感器102在外壳的前面板104上按行列排列。

18.优选地，传感器102的第一电极1025的外螺纹1027与金属外壳的前面板104电连接；

19.相邻行的传感器102交错排列。

20.根据本发明，一种堵塞测量装置，包括堵塞测量传感阵列和控制电路907；

21.控制电路907电性连接第一电极1025、第二电极1028。

22.优选地，控制电路907包括：

23.传感状态获取模块：供不同的传感器102测量是否有动作发生；

24.堵塞报告模块：在堵塞测量传感器阵列中，如果位于上部的传感器102持续动作时间超过第一时间阈值，则位于下部的传感器102当动作频率超过第一频率阈值时，将触发物料阻塞报告信号的输出；

25.堵塞故障处理模块：在堵塞测量传感器阵列中，如果传感器102超过第一阈值数量，继续动作超过第二时间阈值的时间，则Trigger输出堵塞故障信号；

26. 其中，第一次数阈值小于等于90%，第二时间阈值小于第一时间阈值。

27.根据本发明提供的一种物料输送装置，包括料斗2和物料堵塞测量装置；

28.物料堵塞测量装置的传感器102位于料斗2的外侧，相对于料斗2的下缘靠近料斗2的上缘。

29. 优选地，传感器102的轴向垂直于料斗2的外侧壁，传感器102位于远离输送带的外侧壁的左侧.

30.优选地，传感器102位于带料曲线c1的10%以上落在料斗2的外侧壁上。

31.最好在输出闭锁报告信号未触发且输出闭锁故障信号未触发的情况下：

32. 控制电路907根据传感器102在设定时间段内动作的比例，得到物料流的大小状态；其中，比例越大，认为物流越多。比例大，比例越小，物料流量越小；

33.控制电路907记录动作的传感器102，并根据动作的传感器102的分布情况标记动作区域，并以设定的单位时间更新动作区域；如果传感器102在动作区域内持续工作超过设定的单位时间，则认为传感器102损坏；当动作区域内少于或等于2次时，若各传感器102持续工作超过设定的单位时间次数，则认为物料卡在传感器102内；如果一个传感器102超过设定的单位时间不工作，而相邻的传感器102在同一时间段内工作多次，则感觉传感器102损坏、松动或开路。

34.与现有技术相比，本发明具有以下有益疗效：

35.1、基于目前追求低成本的用户需求，首先结构和技术不能复杂，否则维护和安装要求太高，这也将变相降低成本。因此，无法使用技术成本高的频谱测量手段，有的采用基于开关的检测方法。为了提高可靠性，必须放弃单开关检查方法。有效提高可靠性。

36.2、本发明使用定制传感作为测量方法。通过设置多个传感器，可以有效防止故障的发生，大大提高检测的可靠性。同时，根据传感器的实时状态，除判断物料堵塞外，还可判断物料流量的大小，并相互进行自校准。能有效满足群体智能化和人工化的需求。

37.3、本发明定制的传感器后端实心金属球，可有效减小接触面积，提高检测灵敏度。实心金属球的作用会推动连接的弹性金属棒和内部高弹性弹性绝缘护套一起发生弹性变形，从而接触金属管的内壁，金属管和金属支架成为一体，所以由于电极的弹性金属棒和金属支架会漏电流，所以输出一个开关信号作为测量信息，输入到控制电路中。

38.4、本发明的弹性结构可以有效降低冲击带来的冲击堆取料机料斗粘料，提高使用寿命。弹性材料比弹簧好得多。耐老化橡胶寿命长，但弹簧容易被腐蚀失去弹性，小弹簧容易被材料堵塞而失去弹性，而粗弹簧会太多。侵占料斗空间会影响物料流动。因此，本发明的传感器采用高弹性橡胶作为外护套，结合弹性金属棒，实现了长寿命的弹性结构。高弹弹性绝缘护套寿命长，弹性足，可保护弹性金属棒不受腐蚀，使高弹性弹性绝缘护套虽然老化，但弹性金属棒始终保持弹性。

39.5、本发明的感应体积小，不会影响物料本身的流动，也不会过多侵入料斗空间。通过合理的安装，可以有效防止因撞击而产生的冲击，多感应布置可以防止单个开关频繁误动作的问题。多个传感器的布置必须能够通过处理来分析是否发生堵塞，因此需要减少控制电路中的单片机进行处理，所有传感器信号都连接到单片机堆取料机料斗粘料，并通过单片机分析处理，输出保险丝驱动到上位设备发出报告和故障的信号。为了适应智能化和人工化的发展，本发明还将设置一个rs485的通信套接字，可以将本发明的处理结果和数据发送给下游设备，并设置和查询设备的参数。通过这个端口本发明。

图纸说明

40.本发明的其他特征、目的和优点将在参考以下附图阅读非限制性实施例的详细描述后变得显而易见：

41. 图。图1为本发明整体应用示意图。

42. 图。图2为本发明的正面感应分布图。

43. 图。图3为本发明的内部结构示意图。

44. 图。图4为本发明传感器的外部结构示意图。

45. 图。图5是图4a-a的截面结构示意图。 4.

46. 图。图6是图5的剖面结构示意图。 4.

47.如图：

48.具体实现方法

49.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域技术人员进一步理解本发明，但不以任何方式限制本发明。需要强调的是，本领域技术人员可以在不背离本发明构思的情况下做出若干改变和改进。这些均属于本发明的保护范围。

50.为了实现高可靠性的料块测量，满足智能化、自动化设备的改造需求，本发明提供了一种可靠的解决方案。

51. 根据本发明提供的物料输送设备，包括料斗2和物料堵塞测量装置；物料堵塞测量装置的传感器102位于料斗2的外侧，并且相对于料斗2的下边缘，靠近料斗2的上边缘。传感器102的轴向垂直于外侧料斗2的外侧壁，传感器102位于远离输送带的外侧壁的右侧。传感器102位于带料曲线c1的10%以上落在料斗2外侧壁的点处。

52.根据本发明提供的一种物料阻塞测量装置，包括物料阻塞测量传感阵列，还包括控制电路907；控制电路907电连接到第一电极1025、和第二电极1028。控制电路907包括： 感应状态获取模块：用于不同的传感器102测量是否发生动作；物料阻塞上报模块：在物料阻塞测量传感阵列中，如果位于上部的传感器102继续发生动作时间超过第一时间阈值时，位于下部的传感器102的动作频率超过第一频率阈值，触发并输出堵料报告信号；物料堵塞故障处理模块：在物料堵塞测量传感器阵列中，如果传感器超过第一个阈值数

102 当连续动作时间超过第二时间阈值时，触发输出闭锁故障信号；其中，第一数量阈值小于或等于90%，第二时间阈值小于第一时间阈值。本领域技术人员知道，本发明提供的模块不仅以纯计算机可读程序代码的形式实现，而且本发明提供的模块还可以通过逻辑门、开关、可编程逻辑逻辑来实现。门，开关，可编程逻辑控制器等来实现相同的程序。因此，本发明提供的各个模块可以看作是一种硬件组件，其中包含的用于实现各种程序的模块也可以看作是硬件组件中的结构。也可用于实现各种功能。模块被认为是实现的软件程序和硬件组件内的结构。对应的控制方法包括以下步骤： 感知状态获取步骤： 分别测量不同传感器102是否发生动作；物料阻塞上报步骤：在物料阻塞测量传感阵列中，如果位于上部的传感器102持续发生动作时间超过第一时间阈值时，位于下部的传感器102的频率动作超过第一频率阈值，触发物料阻塞报告信号输出；在传感器阵列中，如果超过第一阈值数量的传感器102继续工作超过第二时间阈值的时间，则触发阻塞故障信号的输出

53. 根据本发明提供的一种物料阻塞测量传感器阵列，包括多个传感器102和外壳的前面板104。多个传感器102在外壳的前面板104上以行和列布置。 ，传感器102的第一电极1025的外螺纹1027与金属外壳的前面板104电性连接。相邻行的传感器102交错排列。

54.根据本发明提供的传感器102包括：弹性金属棒1022、金属管1024、弹性绝缘护套1023；顶端暴露在弹性绝缘护套1023外，第二电极1028从弹性金属棒1022的尾端延伸。电极1025；弹性金属棒1022通过弹性绝缘护套1023夹持在金属管1024的中空中心，弹性绝缘护套1023顶端受到径向外力后被迫发生弹性变形，从而与金属管1024连接发生电连接和接触记录为动作发生。在没有径向外力作用时，弹性金属棒1022在弹性绝缘护套1023的恢复力作用下与金属管1024失去电接触，即电路断开，感应已恢复。金属球1021从弹性金属杆1022的顶部伸出，金属球1021的半径小于弹性金属杆1022的半径。弹性金属棒1022的尾端被第一电极1025上的绝缘材料部1029电隔离。

55.下面将结合附图对本发明进行更详细的说明。

56. 图。附图说明图1是本发明的整体应用示意图。如图1所示，皮带1将物料输送到料斗2中，由于物料具有一定的速度，会以抛物线的方式落入料斗2中。之间移动，少量的材料会跑到and的位置。

57.本发明提供的物料阻塞测量装置100将安装在料斗2的外侧靠近上边缘位置，从而可以测量部分物料。此时，物料流会接触到本发明的物料阻塞测量装置100的传感器102的一部分，因此可以测量物料流的状态。当没有发生物料堵塞时，由于物料流动的不稳定性，传感器102会随机动作。由于传感器102的弹性，当物料没有接触到传感器102时，传感器102会复位，所以当物料流动正常时，该传感器102会产生分散的动作脉冲，脉冲的强度会降低从下往上，即上传感器102越多，动作越密集，上传感器102越靠近。感测 102 的动作密集度逐渐降低。根据这些状态，可以确定流的正常运行。以及本发明的传感器

装置102的弹性金属棒1022处于就座位置，因此可以有效地测量任意方向的触摸动作，因此散射物料流的检测灵敏度将大大提高。

58.发生堵料时，必然会发生积料，随着堵料的增加，料料的积料高度会逐渐增加，随着料斗2的积料边缘接近此料口堵料时本发明的测量装置100在下边缘，由本发明的多个传感器102形成的阵列的下半部的传感器102会明显频繁地动作，但一些传感器102会逐渐累积在由于材料的堆积而产生的材料。动作发生时无反弹，长期处于短路状态。根据这些变化的过程，控制电路将触发报告保险丝并发出阻塞警告信息。详细的动作分布信息。随着时间的减少，材料堆积会覆盖本发明的整个传感器102。此时，本发明的所有传感器102都会动作，不会反弹。此时，控制电路将触发堵料故障熔断器，发出堵料故障信号，同时通过rs485的插座发出堵料故障信息和传感器102的详细动作分布信息。

59. 图。图2为本发明的正面感应分布图。本发明采用多传感器联合采集信息的方法。所有的传感器102都布置在料堵测量装置100的外壳的前面板104上。为了保证检测的灵敏度，又不影响物料的流动，传感器102三排均匀地布置在前面外壳的面板104以交错的方式。传感器102的金属支架1026加工有螺纹，螺纹固定在外壳的前面板104上。金属支架1026加工成正多边形，用扳手即可快速拆装，更换维护非常方便。更具体地说，传感器102的金属球1021是作为金属探针的实心金属球，并钎焊在弹性金属杆1022的顶端。金属管1024位于金属支架1026的中央，与金属支架1026一体成型。弹性金属杆1022穿过金属支架1026并通过绝缘材料部1029固定在金属支架1026的中心。弹性金属杆1022和金属支架1026分别构成两个感应电极。弹性绝缘套1023紧套在弹性金属棒1022和金属管1024的两侧，在金属管1024后端的弹性绝缘套1023内部留有一定的间隙，使弹性金属杆1022可以在金属管1024中移动。

60. 图。图3为本发明的内部结构示意图。控制电路通过四个安装孔固定在外壳901内。每个传感器102的安装孔顶部均设有电极，当传感器102被紧固时，将与传感器中间的弹性金属杆1022可靠连接。它与外壳901紧密相连。由于外壳901也是金属制成的，所以所有传感器102的底座将连接到金属套管901上，形成一个公共电极。外壳901通过安装孔与电路板的公共电极相连，因此每个传感器102只需将一根传感器连接线908连接到控制电路907的传感器插座906上，大大简化了电路。更具体地说，在传感器102的金属支架1026的两侧加工螺纹以产生外螺纹，在外壳的前面板104上加工多个纵梁，并在两侧安装多个传感器102外壳901的前表面的交错排列。控制电路907安装在框体901的内部，所有传感器102的检查电极与控制电路907内的传感器电路连接。控制电路907采集感应信号，处理后通过熔断电路和通信电路输出检测信号。

61.电源插座902为外接电源插座，为本发明的物料阻塞测量装置100供电。

62.材料堵塞报告保险丝座903用于测量部分传感器102的密集频繁动作，部分传感器102长时间工作不恢复。此时甘井子铆焊加工，触发堵料上报。保险丝座903输出堵料上报信号。同时，通过rs485通信904套接字将物料阻塞报告信息和传感器102的动作分析数据发送给下游设备。

63.材料阻塞故障保险丝插座905用于测量所有或大部分长时间不恢复动作的传感器。此时，材料堵塞故障保险丝座905被触发，发出堵塞材料故障信号。同时通过rs485通讯904连接

端口将传感器102的阻塞故障信息和动作分析数据发送给下游设备。

64.本发明可以确定物料流的大小。具体来说，当物料落入料斗时，呈抛物线分布，如速度较高的物料为曲线，速度较慢的物料为曲线。如果料流低，则料流曲线接近方向，反之，当料流大时，料流曲线接近方向。正常流量曲线应该大部分位于和之间，有一小部分在或之间，并且本发明的传感器102安装在确保实现该特征的位置。

65.基于此特性，当物料流正常时，必然会有少量传感器102起作用。小数是指应将数量比例调整到30%以内。电路会时刻监测每个传感器的动作大连铆焊加工，单位时间内（通常为1分钟，可通过参数改变）动作的传感器数量比例也反映了物料流的大小和状态。起作用的传感器102的比例越高，流量越大，反之大连旅顺机械加工，流量越小。

66.本发明的传感器可以相互校准以进行自检。具体地，基于上述的物流检测原理，本发明在运行过程中必须有多个工作的传感器102，本发明会记录工作过程中的工作传感器102，并根据其分布标记一个工作面随着物流的变化，动作区域也发生了变化，基本都是分分钟更新。控制电路907会感觉到动作区的传感器应该是持续激活的，但是长时间（超过10分钟）不会有传感器102工作。如果一个传感器长时间工作，则认为可能是传感器102损坏，当多个（一般少于3个）传感器102在该区域内长时间工作时，则认为物料卡入传感器102。但此判断应在未确定堵料报告或堵料故障的前提下进行，否则堵料报告或堵料故障将覆盖状态监控。

67.另外一种情况是，如果一个传感器102长时间不工作，而相邻的传感器102却经常工作，感觉是损坏、松动或开路。

68. 图。图4为本发明的传感器102的外部结构示意图。传感器102的顶部为金属球1021，可以减小传感器102的接触面积，提高传感器102的灵敏度。金属球1021与弹性金属杆1022连接。弹性金属杆1022由高弹性钢制成。弹性绝缘护套1023将弹性金属棒1021和金属管1024紧紧包裹在金属支架1026上，由高弹性橡胶制成。 The elastic insulating sheath 1023 can not only play a protective role, but also improve the elasticity of the elastic metal rod 1022. The elastic insulating sheath 1023 is made of rubber material. The metal bracket 1026 is processed into a regular polygon structure, and is processed with an external thread 1027, so that the sensor 102 can be easily and quickly disassembled and assembled with a wrench. The metal bracket 1026 serves as the first electrode 1025 of the sensor 102 , and the elastic metal rod 1022 passes through the metal bracket 1026 as the second electrode 1028 of the sensor 102 . Because the entire sensor 102 is very small, it will not affect the material. At the same time, due to the existence of the elastic insulating sheath 1023, although the elastic metal rod 1022 is plastically deformed due to strong impact, it will also be affected by the elastic insulating sheath 1023. , the contact point between the elastic metal rod 1022 and the metal tube 1024 will be separated after the repulsion force disappears, thus ensuring the effectiveness of the sensing 102 to be more durable.

69. FIG. 5 is a schematic diagram of the cross-sectional structure of FIG. 4 a-a. The metal ball 1021 is integrally connected with the elastic metal rod 1022 , and the elastic metal rod 1022 passes through the center of the metal tube 1024 and directly reaches the tail of the metal bracket 1026 . The elastic insulating sheath 1023 tightly wraps the elastic metal rod 1022 and the metal tube 1024, and a certain gap is reserved at the top of the metal tube 1024, so that the elastic metal rod 1022 can move freely. The metal tube 1024 and the metal bracket 1026 are integrally constructed, and the elastic metal rod 1022 and the metal bracket 1026 are isolated by the insulating material portion 1029 inside the metal bracket 1026, so that the metal bracket 102 6、elastic metal rod 1022 becomes a pair of electrodes for sensing. Metal bracket 1026 is machined with external thread 1027, which can be

The sensor 102 can be easily disassembled and assembled.

70. FIG. 6 is a schematic diagram of the cross-sectional structure of FIG. 4 b-b. The elastic metal rod 1022 is located at the center of the entire sensor 102 , and the metal tube 102 4、elastic insulating sheath 1023 and the metal bracket 1026 are sequentially layered inward with the elastic metal rod 102 as the center. The elastic metal rod 1022 in the center position will elastically deform under any force in any direction, so it will contact with the top of the metal tube 1024, so that the sensor 102 can be triggered to act, and the trigger signal can be detected.

71.In the description of the present technology, it is to be understood that the terms "upper", "lower", "front", "rear", "left", "right", "vertical" , "horizontal", "top", "bottom", "inside", "outside", etc. indicate the orientation or positional relationship based on the orientation or positional relationship shown in the accompanying drawings, only for the ease of describing the present technology and simplifying the description, Rather than indicating or implying that the device or device referred to must have a particular orientation, be constructed and operate in a particular orientation, it should not be construed as a limitation of the present technology.

72. The specific implementation example of the present invention has been described above. It should be understood that the present invention is not limited to the above specific implementation methods, and those skilled in the art can make various changes or modifications within the scope of the claims, which do not affect the essential content of the present invention. The embodiments of the present technology and features of the embodiments may be arbitrarily combined with each other without conflict.

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