[发明专利]非接触式皮带机煤量检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及皮带机煤量检测技术领域，尤其涉及一种非接触式皮带机煤量检测装置及检测方法，旨在解决通过激光盘煤仪法对皮带机煤量进行测量，成本较高，不适合大规模使用的问题。该非接触式皮带机煤量检测装置及检测方法，通过在皮带输送机的上下两侧安装电容式传感器的上电极板和下电极板，上电极板和下电极板之间设置中间介电层，中间介电层包括空气层、皮带输送机和煤，当煤量改变时，中间介电层的介电常数发生改变，电容式传感器的电容改变；通过电容采集模块采集电容式传感器的电容值，控制器对采集到的信号进行处理后，通过蓝牙模块传输到上位机，上位机对煤量进行实时显示，实时性好，成本低廉，适合大规模使用。

技术领域

本发明涉及皮带机煤量检测技术领域，尤其涉及一种非接触式皮带机煤量检测装置及检测方法。

背景技术

皮带机是将煤从矿井下运输到矿井上的最主要的运输设备，也是最主要的能耗装置。由于采煤工作面生产的不均衡性，皮带机常处于低载高速，甚至出现空载高速的现象，这使得煤料在运输过程中造成极大的电能浪费。需要通过对皮带机煤量进行测量，根据煤量的变化来改变皮带机的转速来节约电能。

目前，皮带机煤量测量方法主要包括接触式和非接触式测量两种，其中，非接触式测量主要采用激光盘煤仪法，激光盘煤仪法通过激光测距技术，能够快速提取静态煤山的特征点的三维数据，将三维数据传至电脑上进行体积的建模，能够计算出整个煤山的体积，公开号为CN114562939A的专利公开了“基于无人机的激光盘煤系统”，该专利包括无人机和工作主机，无人机上搭载有一激光扫描仪，激光扫描仪向煤堆发射覆盖基点和辅助点的检测光线，并依据反射光线记录辅助点相对于基点的三维坐标，工作主机设置有无线通讯模块、三维重建模块和体积估算模块，三维重建模块配置三维坐标，生成煤堆的三维模型，体积估算模块配置三维模型进行体积估算。

然而，在皮带机煤量测量方法的非接触式测量中，激光盘煤仪法成本较高，不适合大规模使用。

发明内容

本发明提供一种非接触式皮带机煤量检测装置及检测方法，以解决通过激光盘煤仪法对皮带机煤量进行测量，成本较高，不适合大规模使用的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种非接触式皮带机煤量检测装置，包括电容式传感器，电容式传感器包括上电极板和下电极板，上电极板和下电极板平行安装在皮带输送机的上下两侧，上电极板和下电极板之间设置中间介电层，中间介电层包括空气层、皮带输送机和煤，上电极板和下电极板分别通过导线与电容采集模块电性连接，电容采集模块与控制器电性连接，控制器通过蓝牙模块与上位机连接。

在上述的非接触式皮带机煤量检测装置中，可选的是，上电极板和下电极板的材料为钢。

在上述的非接触式皮带机煤量检测装置中，可选的是，上电极板和下电极板的电极层形状为长方形，电极层的宽度与皮带输送机的皮带的宽度相同。

在上述的非接触式皮带机煤量检测装置中，可选的是，电容采集模块采用LCR测试仪。

第二方面，本发明提供一种非接触式皮带机煤量检测方法，包括如下步骤：

通过电容采集模块采集电容式传感器的电容值并将电容信号转换为数字信号存储在内部寄存器中，通过控制器读取寄存器内的转换结果；

通过小波阈值去噪法对采集到的不同煤量时的电容信号进行去噪；

标定煤量和电容值；

计算得到皮带输送机的煤量并在上位机显示。