CN210604504U - 一种钢丝绳生产在线质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢丝绳生产在线质量检测装置，包括漏磁信号检测单元、距离测量单元和微处理器，漏磁信号检测单元包括用于检测钢丝绳漏磁信号的磁敏传感器，磁敏传感器的输出信号依次经降噪放大电路、带通滤波电路与跟随比较电路处理后送入微处理器中，还包括报警组件和计算机分析***，本实用新型通过磁敏传感器对钢丝绳上的漏磁信号进行检测，并有效提高漏磁信号检测的精度，避免背景噪声对磁敏传感器检测的干扰；简化了计算机的分析处理过程，不仅避免人工分析突变点信号带来的局限性，还提高了缺陷检测的准确度，自动化程度更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢丝绳缺陷检测技术领域，特别是涉及一种钢丝绳生产在线质量检测装置。
背景技术
钢丝绳在生产过程中可能会出现内部断丝、捻距变化、用错钢丝、生锈、内层生锈或外层钢丝缠绕不紧等缺陷，因此需要对钢丝绳生产在线质量检测。目前对钢丝绳的缺陷检测通过励磁装置或永磁铁产生稳定的磁场使钢丝绳被检测部分饱和磁化，然后通过磁敏传感器检测钢丝绳表面漏磁通，根据钢丝绳表面的漏磁通变化可以判断出钢丝绳的损伤情况。
在对钢丝绳上的漏磁信号进行检测时，通常仅将磁敏传感器进行简单的放大滤波后就送入控制器中，由控制器控制报警，并将检测采样数据送入计算机中处理，计算机根据采样数据绘制波形图，由人工分析个突变点信号，不仅分析效率低，而且在钢丝绳磁化后表面漏磁场中，既有由于钢丝绳中缺陷产生的空间局部区域内的漏磁场，也有因钢丝绳固有结构产生的背景漏磁场，因此在较强的背景噪声下磁敏传感器的输出信号收到很大干扰，影响缺陷检测精度和人工判断的准确度。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种基于物联网的公交优先信号灯专用***。
其解决的技术方案是：一种钢丝绳生产在线质量检测装置，包括漏磁信号检测单元、距离测量单元和微处理器，所述漏磁信号检测单元包括用于检测钢丝绳漏磁信号的磁敏传感器，所述磁敏传感器的输出信号依次经降噪放大电路、带通滤波电路与跟随比较电路处理后送入所述微处理器中；还包括报警组件和计算机分析***，所述微处理器根据所述跟随比较电路的输出信号电位值控制所述报警组件工作，所述微处理器还用于将所述漏磁信号检测单元与所述距离测量单元的输出信号通过通信接口送入所述计算机分析***中处理。
进一步的，所述降噪放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电阻R1连接所述磁敏传感器的正极信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端通过电阻R2连接所述磁敏传感器的负极信号输出端，并通过电容C2接地，运放器AR1的反相输入端还通过电阻R3连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端还通过电阻R4接地，运放器AR1的输出连接稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极连接稳压二极管DZ2的阳极，稳压二极管DZ2的阴极接地。
进一步的，所述带通滤波电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端连接电阻R6、电容C4的一端，运放器AR2的反相输入端连接电阻R7的一端，并通过并联的电阻R8、电容C5连接运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端连接电阻R5、电容C3的一端，电阻R7、电容C3的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器AR1的输出端。
进一步的，所述跟随比较电路包括运放器AR3、AR4，运放器AR3的同相输入端连接运放器AR2的输出端，运放器AR3的反相输入端、输出端通过电阻R9连接运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端连接电阻R10的一端、稳压二极管DZ3的阴极和+5V电源，电阻R10的另一端与稳压二极管DZ3的阳极并联接地，运放器AR4的输出端连接所述微处理器的输入端，并通过电阻R11接地。
进一步的，所述距离测量单元包括脉冲编码器。
进一步的，所述报警组件包括蜂鸣器和指示灯。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型通过磁敏传感器对钢丝绳上的漏磁信号进行检测，其检测信号经降噪放大电路、带通滤波电路处理后，有效提高漏磁信号检测的精度，避免背景噪声对磁敏传感器检测的干扰；
2.设计跟随比较电路将检测信号与***预设比较电位进行比较，将缺陷检测转化为高低电平输出，简化了计算机的分析处理过程，不仅避免人工分析突变点信号带来的局限性，还提高了缺陷检测的准确度，自动化程度更高。
附图说明
图1为本实用新型降噪放大电路原理图。
图2为本实用新型带通滤波电路原理图。
图3为本实用新型跟随比较电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种钢丝绳生产在线质量检测装置，包括漏磁信号检测单元、距离测量单元和微处理器。其中，距离测量单元包括脉冲编码器，在钢丝绳在线检测行进时带动脉冲编码器转动，钢丝绳每行进一段距离产生一个采样脉冲。本检测装置还设置有报警组件和计算机分析***，警组件包括蜂鸣器和指示灯。微处理器根据跟漏磁信号检测单元的输出信号电位值控制报警组件工作，微处理器还用于将漏磁信号检测单元与距离测量单元的输出信号通过通信接口送入计算机分析***中处理。
漏磁信号检测单元包括用于检测钢丝绳漏磁信号的磁敏传感器，为了提高缺陷检测精度，磁敏传感器的输出信号依次经降噪放大电路、带通滤波电路与跟随比较电路处理后送入微处理器中。
首先，磁敏传感器的输出信号送入降噪放大电路中进行处理。如图1所示，降噪放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电阻R1连接磁敏传感器的正极信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端通过电阻R2连接磁敏传感器的负极信号输出端，并通过电容C2接地，运放器AR1的反相输入端还通过电阻R3连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端还通过电阻R4接地，运放器AR1的输出连接稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极连接稳压二极管DZ2的阳极，稳压二极管DZ2的阴极接地。其中电阻R1、电容C1与电阻R2、电容C2形成RC滤波分别对磁敏传感器输出的两路信号进行降噪，初步提高检测信号的精度，然后运放器AR1利用差分放大原理对RC滤波后的两路检测信号进行放大，降低检测信号中的温度噪声，然后经稳压后送入带通滤波电路中进一步处理。
如图2所示，带通滤波电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端连接电阻R6、电容C4的一端，运放器AR2的反相输入端连接电阻R7的一端，并通过并联的电阻R8、电容C5连接运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端连接电阻R5、电容C3的一端，电阻R7、电容C3的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器AR1的输出端。其中电阻R5、R6与电容C3、C4在运放器AR2放大过程中形成二阶带通滤波器，有效地对背景噪声进行滤除，极大地提高了磁敏传感器对缺陷检测的准确性。
为了避免人工分析突变点信号带来的局限性，设计跟随比较电路对运放器AR2的输出信号进行处理。如图3所示，跟随比较电路包括运放器AR3、AR4，运放器AR3的同相输入端连接运放器AR2的输出端，运放器AR3的反相输入端、输出端通过电阻R9连接运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端连接电阻R10的一端、稳压二极管DZ3的阴极和+5V电源，电阻R10的另一端与稳压二极管DZ3的阳极并联接地，运放器AR4的输出端连接微处理器的输入端，并通过电阻R11接地。
运放器AR3利用电压跟随器原理将运放器AR2输出的检测信号送入稳定地送入运放器AR4中，运放器AR4利用比较器原理将检测信号与***预设比较电位进行比较。其中，+5V电压作为运放器AR4的***预设比较电位，稳压二极管DZ3起到稳定***预设比较电位的作用。当运放器AR3输出的检测信号电位值大于***预设比较电位值时，说明钢丝绳存在缺陷，此时运放器AR4的输出信号由低电位变为高电位。当控制器接收到此高电位信号时，控制蜂鸣器和指示灯工作发出声光报警信号，及时通知生产人员进行检查；同时控制器将该高电平信号和距离测量单元传来的采样脉冲信号通过数据处理后一同送入计算机分析***中。计算机根据高电平信号数据个数和对应的脉冲信号自动分析出钢丝绳上的缺陷数量和缺陷位置，其中计算机的分析过程为成熟的计算机数据处理技术，在此不再详述。
综上所述，本实用新型通过磁敏传感器对钢丝绳上的漏磁信号进行检测，其检测信号经降噪放大电路、带通滤波电路处理后，有效提高漏磁信号检测的精度，避免背景噪声对磁敏传感器检测的干扰。且设计跟随比较电路将检测信号与***预设比较电位进行比较，将缺陷检测转化为高低电平输出，简化了计算机的分析处理过程，不仅避免人工分析突变点信号带来的局限性，还提高了缺陷检测的准确度，自动化程度更高。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (6)
1.一种钢丝绳生产在线质量检测装置，包括漏磁信号检测单元、距离测量单元和微处理器，其特征在于：所述漏磁信号检测单元包括用于检测钢丝绳漏磁信号的磁敏传感器，所述磁敏传感器的输出信号依次经降噪放大电路、带通滤波电路与跟随比较电路处理后送入所述微处理器中；
还包括报警组件和计算机分析***，所述微处理器根据所述跟随比较电路的输出信号电位值控制所述报警组件工作，所述微处理器还用于将所述漏磁信号检测单元与所述距离测量单元的输出信号通过通信接口送入所述计算机分析***中处理。
2.根据权利要求1所述的钢丝绳生产在线质量检测装置，其特征在于：所述降噪放大电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端通过电阻R1连接所述磁敏传感器的正极信号输出端，并通过电容C1接地，运放器AR1的同相输入端通过电阻R2连接所述磁敏传感器的负极信号输出端，并通过电容C2接地，运放器AR1的反相输入端还通过电阻R3连接运放器AR1的输出端，运放器AR1的同相输入端还通过电阻R4接地，运放器AR1的输出连接稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极连接稳压二极管DZ2的阳极，稳压二极管DZ2的阴极接地。
3.根据权利要求2所述的钢丝绳生产在线质量检测装置，其特征在于：所述带通滤波电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端连接电阻R6、电容C4的一端，运放器AR2的反相输入端连接电阻R7的一端，并通过并联的电阻R8、电容C5连接运放器AR2的输出端，电阻R6的另一端连接电阻R5、电容C3的一端，电阻R7、电容C3的另一端接地，电阻R5的另一端连接运放器AR1的输出端。
4.根据权利要求3所述的钢丝绳生产在线质量检测装置，其特征在于：所述跟随比较电路包括运放器AR3、AR4，运放器AR3的同相输入端连接运放器AR2的输出端，运放器AR3的反相输入端、输出端通过电阻R9连接运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端连接电阻R10的一端、稳压二极管DZ3的阴极和+5V电源，电阻R10的另一端与稳压二极管DZ3的阳极并联接地，运放器AR4的输出端连接所述微处理器的输入端，并通过电阻R11接地。
5.根据权利要求1所述的钢丝绳生产在线质量检测装置，其特征在于：所述距离测量单元包括脉冲编码器。
6.根据权利要求1或4所述的钢丝绳生产在线质量检测装置，其特征在于：所述报警组件包括蜂鸣器和指示灯。
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| CN201921568953.2U CN210604504U (zh) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 一种钢丝绳生产在线质量检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112902821A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-06-04 | 电子科技大学 | 一种在线测量捻距并依此评估钢丝绳健康状态的方法 |
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- 2019-09-20 CN CN201921568953.2U patent/CN210604504U/zh active Active
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