新一代输送带纵向撕裂在线检测技术与装备
更新时间：2023-03-13 11:17:40
胶带输送机依靠连续大量运输特性得到广泛的应用，带面的纵向撕裂可能导致重大的经济损失，及时检测发现并进行处理是胶带输送机安全高效运行的重要保障。本期转化果推荐的《新一代输送带纵向撕裂在线检测技术与装备》，运用激光技术、图像识别技术和输送带机动力学技术，实现全天候在线高效检测，实际应用表明，该套技术与装备安全可靠，应用效果良好！
一、研究背景
输送带纵向撕裂事故时有发生，一条输送带在其生命周期中发生一次常规巡检后的纵向撕裂的可能性约为20%。价值数百万元甚至更多的输送带，一旦发生纵向撕裂事故，在很短时间内可能全部毁坏，造成巨大的经济损失。即使能够修补，也需要相当的人力和时间，对正常生产产生极大的影响。近几年中国输送带输送机的使用量越来越大，其应用的范围越来越广，发生纵向撕裂的事故也越来越频繁。
研制一种可靠实用的输送带纵向撕裂监控装置变的十分必要和紧迫,实现对输送带纵向撕裂故障的及时发现、及时停机，将损失降低到最小。国内外开发的输送带纵向撕裂监测装置形式和种类繁多，归纳起来有六大类型：嵌入法、接触法、探露法、带宽检测法、超声波检测法和激光检测法。
其中激光检测法是使用线性激光束连续扫描皮带表面，利用激光束在纵向撕裂时产生的裂缝处会发生严重变形的特性，判断皮带是否发生纵向撕裂。激光器向皮带底部投射连续的直线激光条纹，高速摄像机获取到包含线激光条纹的皮带表面图像后经计算机对条纹中心进行提取，对条纹中心中心线进行断点检测，当激光条纹综合变化特征超出设定的阈值时，认为皮带发生纵向撕裂。适应于恶劣环境，24小时不间断自动检测、自动判断。该方法代表了目前最新的纵向撕裂检测技术。
二、检测装置原理
激光3D扫描式输送带纵向撕裂检测装置（以下简称“装置”）运用激光技术、图像识别技术和创新的输送带机动力学技术，克服了目前纵撕检测方法的缺陷，可以在输送带运输机正常运行的情况下对上输送带底部状况进行全天候实时在线检测，一旦输送带发生纵向撕裂，将在第一时间发出报警（检测出纵撕发生1秒钟）并停止输送带运行，以免事故进一步扩大。
该装置采用光学三角测距原理和回波分析原理成像，使用非接触测量输送带撕裂裂缝宽度和深度的精密传感器。半导体激光器发出的激光经镜片聚焦到被测物体上，反射光线被镜片收集后投射到CCD上。信号处理器通过三角函数计算CCD上的光点位置得到被测物的距离信息。
激光器和摄像头分别装置在上输送带的左右下侧，激光器向输送带底部发射一条带状激光，在输送带表面反射后由摄像头采集，并自动提取激光条纹中心，根据三角测距法分析输送带断面的高度和深度参数，实时输出到控制计算机。经计算机软件分析和数据还原，得到输送带底面3D图像。可以直观判断是否发生撕裂现象。
根据每一个异常点高度、宽度、和其它异常点之间的间隙、截面积、角度（坐标值）、轮廓等,区分输送带表面已有的表皮破损和纵向撕裂产生的裂缝。详尽的群组特征准确决定了裂缝的深度、宽度、方向性、连续性、分布规律性、延长性等,从而判断纵向撕裂是否发生。