第一篇：一種強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置

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一種強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置

作者：張其言

來源：《現(xiàn)代電子技術(shù)》2009年第21期

摘 要:提出一種強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置。該裝置具有強(qiáng)制檢測機(jī)動車駕駛員和船舶值班人員飲酒狀態(tài)的功能,當(dāng)被測人員呼出的氣體酒精含量正常時,機(jī)動車或者小型船舶可以啟動,大型船舶的值班人員可以記錄為值班;當(dāng)被測人員呼出的氣體酒精含量超標(biāo)時,機(jī)動車或者小型船舶無法啟動,大型船舶的值班人員則不能記錄為值班,同時可以通過報警器通知船長。這樣,僅通過安裝使用這樣一個簡單的裝置,就有效地解決了酒后駕駛機(jī)動車和船員酒后值班的問題。

關(guān)鍵詞:機(jī)動車安全駕駛;酒后駕駛;船舶安全駕駛;船員酗酒;酒精檢測

中圖分類號:TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)21-193-03

Mandatory Testing Device to Prevent Drunk Driving

ZHANG Qiyan

(Liaoning Marine Bureau,Dalian,116001,China)

Abstract:A mandatory testing device to prevent drunk driving is proposed.It can mandatorily test whether and how much a driver or a sailor on watch drunk.Only when the alcoholicity of the exhalation breathed out by the people tested is normal,small type or automobiles can startup,the person on watch of a large ship can register as working.Otherwise,if the alcoholicity is

overproof,small type ships or automobiles can't startup,and neither does the device allow the person on watch register as working and it can inform the captain via alarm.In this way,drunk driving problem can be solved effectively only by setting a simple device.Keywords:automobile safe driving;drunk driving;ship safe driving;sailor drunk;alcohol test0 引 言

《中華人民共和國道路交通安全法》第二十二條規(guī)定:“飲酒不得駕駛機(jī)動車”[1],《中華人民共和國海船船員值班規(guī)則》第一百四十二條也規(guī)定:“嚴(yán)禁船員酗酒,值班人員在值班前4小時內(nèi)禁止喝酒,且值班期間血液中的酒精含量不得超過0.08%”[2]。酒后駕駛機(jī)動車和船員酒后值班的危害眾所周之,但一些機(jī)動車駕駛員和船員總是存有僥幸心理,使得上述規(guī)定有時如同虛設(shè)。事實證明,禁止酒后駕駛機(jī)動車和禁止酒后船員值班,僅僅依靠機(jī)動車駕駛員和船員的自律是不行的。而機(jī)動車和船舶都具有分布面廣,流動性大的特點,完全依靠道路交通管理部門和海

事部門的監(jiān)管,也有很大難度。為了解決酒后駕駛機(jī)動車的問題,美國洛杉磯交通管理部門規(guī)定:酒后駕車除受到重罰外,還要花300美元在車上安裝一種裝置,這種裝置對酒味十分敏感,只要有酒味,車子就發(fā)動不起來。同時規(guī)定這些受罰的司機(jī)不準(zhǔn)駕駛沒有這種裝置的汽車,否則就會被吊銷駕駛執(zhí)照[3]。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),這種開放式的檢測方式,存在著難以克服的缺欠:當(dāng)打開車窗或者將檢測探頭遮掩住時,這種裝置會產(chǎn)生漏動作;當(dāng)同乘的其他人員飲酒量大,車內(nèi)空氣酒精濃度高時,這種裝置會產(chǎn)生誤動作;在船舶的開放空間,這種裝置更是無能為力。針對上述問題,提出一種強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置。裝置的工作原理

強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置結(jié)構(gòu)簡單,方框圖如圖1所示。主要由風(fēng)筒(見圖2),酒精檢測儀、風(fēng)動信號發(fā)生器、延時保持電路、兩個電壓比較器和一個電源控制器組成。兩個電壓比較器的兩個輸出信號,共同控制一個電源控制器[4]。根據(jù)不同的需求,電源控制器控制著不同的終端。對于機(jī)動車可以控制發(fā)動機(jī)的電子點火器;對于小型船舶可以控制船舶啟動系統(tǒng)的電源;對于大型船舶可以控制一個考勤機(jī)和報警器。

圖1 方框圖

該裝置的功能如下:把酒精檢測儀和風(fēng)動信號發(fā)生器裝置在一個特制的風(fēng)筒內(nèi),見圖2。圖2(a)是風(fēng)筒的靜態(tài),圖2(b)是風(fēng)筒的動態(tài)。風(fēng)筒的一端有風(fēng)門MR,另一端有風(fēng)門MC,風(fēng)門是有方向性的,只有從風(fēng)門MR端向風(fēng)筒內(nèi)吹入氣體,才可以把風(fēng)門MR和風(fēng)門MC吹開,見圖2(b)。停止吹氣后,風(fēng)門MR和風(fēng)門MC上的彈性部件,可使風(fēng)門MR和風(fēng)門MC自動復(fù)位閉合,重新回到靜態(tài),使吹入的氣體在風(fēng)筒的腔內(nèi)能夠保留Nj秒。

Nj= nw+nj+n0

式中:nw為酒精檢測儀的溫機(jī)時間,通常為5 s左右[5];

nj為酒精檢測儀的檢測時間,通常為3 s左右[5];

n0為設(shè)定的時間常數(shù)。

當(dāng)吹動風(fēng)門MR和風(fēng)門MC時,風(fēng)門MR或風(fēng)門MC的軸向位移,可以改變一個開關(guān)的狀態(tài)。這個開關(guān)可以是一個光電開關(guān),也可以是一個觸點式開關(guān)。開關(guān)狀態(tài)的變化可以產(chǎn)生一個電信號。這個電信號也可由吹動一只風(fēng)輪微型直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。各種形式的開關(guān)或者風(fēng)輪微型直流發(fā)電機(jī),在這里稱之為風(fēng)動信號發(fā)生器。

圖2 風(fēng)筒結(jié)構(gòu)

在風(fēng)筒兩端的風(fēng)門MR和風(fēng)門MC的外側(cè),均設(shè)有導(dǎo)流板L,層數(shù)不限。導(dǎo)流板L的作用是,可以使氣體順利通過,卻能阻止細(xì)桿狀物插入觸及風(fēng)門MR和風(fēng)門MC,以防止人為作弊。

機(jī)動車駕駛員或者船舶值班人員在吹動風(fēng)動信號

發(fā)生器時,同時也進(jìn)行了酒精檢測。風(fēng)門MR和風(fēng)門MC的自動復(fù)位閉合,保證了酒精檢測所需要的Nj秒時間。酒精檢測儀產(chǎn)生的控制信號由一個電壓比較器進(jìn)行比較,風(fēng)動信號發(fā)生器產(chǎn)生的控制信號,需要經(jīng)過延時保持電路延時Nf秒后再由另一只電壓比較器進(jìn)行比較[6]。Nf= nw+nj+n1

式中:n1為設(shè)定的時間常數(shù)。

兩個電壓比較器的兩個輸出信號,共同控制一個電源控制器。只有兩個電壓比較器輸出的兩個控制信號

同時為高電平時,電源控制器才能動作,接通受控終端的電源。如果機(jī)動車駕駛員或者船舶值班人員未吹動風(fēng)動信號發(fā)生器,電壓比較器輸出的是低電平,如果酒精檢測儀檢測到酒精含量超限,電壓比較器輸出的也是低電平,這兩種情況都未能滿足兩個電壓比較器輸出的兩個控制信號同時為高電平的條件,所以電源控制器不能動作,受控終端無法工作。具體實施方式

下面結(jié)合圖2和圖3,詳細(xì)說明該裝置的細(xì)節(jié)和工作原理。

該裝置主要是由酒精檢測儀P1,風(fēng)動信號發(fā)生器,延時保持電路D2[7],電壓比較器IC1,電壓比較器IC2,組成電源控制器的V1,V2,KL,報警電路P2,A和圖2的風(fēng)筒組成,這里的風(fēng)動信號發(fā)生由圖2中的風(fēng)門MC和一個光電開關(guān)組件E2組成[8]。酒精檢測儀P1采用檢測到酒精時輸出高電平的接法,通過D1反相后到調(diào)節(jié)電位器RP,再連接到電壓比較器IC1的同相輸入端(+),當(dāng)酒精檢測儀P1未檢測到酒精時,電壓比較器IC1輸出高電平,當(dāng)酒精檢測儀P1檢測到酒精時,電壓比較器IC1輸出低電平。強(qiáng)制檢測作用是由該裝置的結(jié)構(gòu)決定的,風(fēng)動信號發(fā)生器和酒精檢測儀P1一起裝入特制的風(fēng)筒內(nèi),見圖2,風(fēng)動信號發(fā)生器E2的輸出電壓經(jīng)過延時保持電路D2的延時保持,加至電壓比較器IC2的同相輸入端(+),要使電源控制器KL動作,必須向風(fēng)筒內(nèi)吹氣,使風(fēng)動信號發(fā)生器E2產(chǎn)生一個電壓信號。由于酒精檢測儀P1與風(fēng)動信號發(fā)生器E2裝在同一風(fēng)筒內(nèi),這樣在吹動風(fēng)動信號發(fā)生器風(fēng)門MC的同時,也就自然地作了酒精檢測。電壓比較器IC1和電壓比較器IC2的參考電壓均加至兩個比較器的反相輸入端(-),參考電壓由R1,R2分壓取得。

V1,V2和繼電器KL組成了電源控制器。在未進(jìn)行酒精檢測時,酒精檢測儀P1輸出低電平,其輸出信號經(jīng)D反相,電壓比較器IC1輸出高電平,VD1截止。風(fēng)動信號發(fā)生器E2無電壓輸出,電壓比較器IC2輸出為低電平,VD2導(dǎo)通,V2導(dǎo)通,V1截止,繼電器KL不吸合,受控終端的電源不能接通,受控終端無法工作。

當(dāng)從風(fēng)門MR端向圖2風(fēng)筒內(nèi)吹氣時,酒精檢測儀P1同時對所吹入的氣體進(jìn)行了酒精檢測,風(fēng)動信號發(fā)生器E2會產(chǎn)生一個電壓,使電壓比較器IC2輸出高電平,VD2截止。此時若無酒精被檢出,則電壓比較器IC1保持高電平輸出,VD1截止。VD1,VD2均截止的情況下,V2截止,V1導(dǎo)通,電源控制器的繼電器KL通電吸合,受控終端可以工作。

圖3 結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)向圖2風(fēng)筒吹氣檢測到酒精含量超限時,酒精檢測儀P1輸出高電平,其輸出信號經(jīng)D反相,電壓比較器IC1輸出低電平,這時,VD1導(dǎo)通,V2導(dǎo)通,V1截止,繼電器KL不吸合,受控終端的電源不能接通,受控終端無法工作。

V1,V2和繼電器KL控制著受控終端的電源。當(dāng)無酒精被檢測到時,V2截止,V1導(dǎo)通,繼電器KL通電吸合,可以接通受控終端的電源,受控終端可以工作。當(dāng)檢測到酒精含量超限時,繼電器KL不吸合,受控終端的電源不能接通,受控終端無法工作。

當(dāng)向圖2風(fēng)筒吹氣檢測到酒精含量超限時,酒精檢測儀P1輸出高電平,其輸出信號加至型號為TW8778的電子開關(guān)E1的控制端,使電子開關(guān)閉合,接通報警發(fā)聲電路P2,A的工作電源。報警發(fā)聲電路P2被觸發(fā)后,會連續(xù)不斷的發(fā)出警告語[9],經(jīng)功放電路A放大后,由揚(yáng)聲器B放出。機(jī)動車、小型船舶和大型船舶的受控終端各有不同。

機(jī)動車的受控終端為電子點火器A[10]。當(dāng)被檢測人員呼出的氣體酒精含量正常時,機(jī)動車的電子點火器可以點火,機(jī)動車可以啟動。當(dāng)被檢測人員呼出的氣體酒精含量超標(biāo)時,機(jī)動車的電子點火器接地,機(jī)動車無法啟動。

小型船舶的受控終端為船舶啟動系統(tǒng)的電源B[11]。當(dāng)船舶值班人員呼出的氣體酒精含量正常時,船舶啟動系統(tǒng)的電源可以接通,船舶可以啟動。當(dāng)被檢測人員呼出的氣體酒精含量超標(biāo)時,船舶啟動系統(tǒng)的電源無法接通,船舶無法啟動。

大型船舶的受控終端可以是一個考勤機(jī)C和報警器。當(dāng)船舶值班人員呼出的氣體酒精含量正常時,考勤機(jī)定時器的電源接通,考勤機(jī)在定時器設(shè)定的合理時間內(nèi)正常工作,值班人員可以打卡,記錄為值班。當(dāng)船舶值班人員呼出的氣體酒精含量超標(biāo)時,考勤機(jī)定時器的電源無法接通,考勤機(jī)無法工作,值班人員不能打卡,不能記錄為值班。同時報警器報警通知船長。結(jié) 語

本文提出的強(qiáng)制檢測式禁止酒后操作的裝置,對于解決酒后操船駕車問題,有一定的實用價值(本發(fā)明已申報專利)。但若具體實施,還需要有相關(guān)部門的政策法規(guī)配合,此問題已超出本文的討論范圍,故在這里不做深入討論。

參考文獻(xiàn)

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第二篇：一種重金屬污染場地檢測裝置的設(shè)計研究論文

我國是土地資源匱乏的大國，人口密集，可用土壤資源緊張。而土壤污染卻越來越嚴(yán)重。部分地區(qū)嚴(yán)重污染，土壤重污染區(qū)和高風(fēng)險區(qū)分布廣泛。有統(tǒng)計調(diào)查稱，我國受鎘、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積已達(dá)到2000 萬公頃，占全國總耕地面積的1/5。即使是工業(yè)區(qū)與城市，鉻污染的程度也不容小覷。土壤污染帶來一系列的農(nóng)作物食品安全問題以及復(fù)雜的區(qū)域性中毒現(xiàn)象等，全國范圍內(nèi)頻發(fā)重金屬中毒的緊急事件，嚴(yán)重威脅人民健康與生存環(huán)境。

對于土壤污染物檢測這個問題，國內(nèi)外都進(jìn)行了很多的研究與發(fā)明。就國外來說，國外早已將先進(jìn)的科學(xué)應(yīng)用于土壤環(huán)境探測中，其自動化程度已經(jīng)領(lǐng)先世界其他國家的相關(guān)研究。在自動化技術(shù)開始廣泛應(yīng)用的20 年代后期，國外針對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土壤探測開始進(jìn)入自動化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)時代，并快速實現(xiàn)了商品化、規(guī)?；?，并廣泛應(yīng)用于各種土壤指標(biāo)探測中。這種自動化土壤探測技術(shù)速度快、容量大，很快開始廣泛應(yīng)用于各種土壤指標(biāo)的探測中。在重金屬檢測方面，國內(nèi)的研究主要集中在一些金屬礦產(chǎn)探測方面。用這種探測金屬礦產(chǎn)的裝置進(jìn)行重金屬污染方面的勘測，會出現(xiàn)各種問題。包括探測深度的不同、檢測濃度的差別等。針對重金屬污染，我們需要一種能夠更精確檢測污染源的裝置。相關(guān)方法原理介紹與選擇

在重金屬檢測方面，相關(guān)檢測方法有電磁法、激發(fā)極化法、電阻率法等。

(1)電磁法：電磁法又叫做電磁感應(yīng)法。它是根據(jù)巖石、礦石導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性差異，利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行勘探與檢測。其工作方式是：對地注入磁場，當(dāng)土地中存在導(dǎo)電介質(zhì)時，在對地輸入的交變電磁場的作用下，土壤中的導(dǎo)電重金屬將由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生電流，感應(yīng)電流再次在周圍產(chǎn)生磁場二次場的出現(xiàn)會干擾一次場，最終產(chǎn)生一個新的磁場，我們就根據(jù)這個新的磁場進(jìn)行對地下重金屬污染情況的判斷。電磁法非常適用對金屬礦的探測。

(2)電阻率法：土壤、巖石以及礦石的導(dǎo)電性具有各種各樣的差異，在土壤周圍人工建立電場，觀測與研究電阻率的不同，因此電阻率法的本質(zhì)就是勘測過程中通過對電阻率的識別來進(jìn)行土壤、地質(zhì)的勘測。

(3)激發(fā)極化發(fā)：是電法勘測的一種。就是對地注入電流，根據(jù)導(dǎo)電介質(zhì)的激發(fā)極化效應(yīng)勘測。它包括時間域與頻率域法兩種。其中注入交流電就是頻率域法，也稱交流激發(fā)極化;注入直流電則叫做時間域法，也叫做直流激發(fā)極化。時間域數(shù)學(xué)模型

時間域測量的理論基礎(chǔ)是：ΔU1是人工電流帶來的電勢，ΔU2是土壤極化之后產(chǎn)生的電勢。ΔU(T)則是ΔU1和ΔU2疊加的電變化值，據(jù)圖可知，其值先增大、再趨于一個穩(wěn)定值。斷電后，ΔU1消失，ΔU2的則慢慢消失，該變化過程用ΔU2(t)表示。

主要參數(shù)為極化率η：激電電阻率G：激電電導(dǎo)率J：整體檢測的設(shè)計

文章設(shè)計的硬件電路包括：DSP 及外圍電路、AD 及其外圍器件和外圍電路、信號采集電路、通信接口電路和電源電路等等。核心處理器選擇TMS320F2812，AD 則選擇AD73360?，F(xiàn)場測試方法

探測方法包括兩種：

(1)地表測量。這是一種傳統(tǒng)的土壤探測方法，其具體實現(xiàn)過程非常復(fù)雜：它采取的仍然是鉆孔、布局探測器的傳統(tǒng)工藝。其原理是通過一個個的供電電極和測量電極來獲取不同地點之間的電勢差，進(jìn)而得到整體測量地區(qū)的電阻率布局。該研究方法在鉆進(jìn)過程耗費大量人力物力，且更適用于較深礦產(chǎn)、地質(zhì)探測。

(2)電阻率測井測量。地表測量是只在地表布局供電電極向地下傳導(dǎo)穩(wěn)定直流電流，人為設(shè)置電場，也是通過測量一個個電極電極之間的電勢差來達(dá)到勘測效果。地表測量方式工藝簡單，省時省力且更適合像污染物勘測這樣埋藏較淺的異物探測。因此，選擇電阻率測井測量。結(jié)束語

綜上所述，文章介紹了我國重金屬污染情況，說明了研發(fā)重金屬污染檢測裝置的重要性，為一種重金屬污染探測裝置提出了明確的設(shè)計方案。該設(shè)計將很好的解決我國重金屬污染難以探測的問題，為進(jìn)一步的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。

第三篇：大型焊接式煤粉鋼板倉的檢測裝置及防止自燃和爆炸的措施

大型焊接式煤粉鋼板倉的檢測裝置及防止自燃和爆炸的措施

因大型焊接式煤粉鋼板倉中吸附了大量空氣，極易慢慢氧化，當(dāng)達(dá)到著火溫度后便引起自燃。煤粉和空氣的混合物在適當(dāng)?shù)臐舛群蜏囟认聲l(fā)生爆炸；煤粉由于顆粒細(xì)小，具有較好的流動性能，可采用氣力方便地在管內(nèi)輸送，但若大型焊接式煤粉鋼板倉內(nèi)粉位太低，則易出現(xiàn)自流現(xiàn)象，大量煤粉自動穿過給粉裝置，流入風(fēng)管造成堵塞；煤粉的水分對流動性與爆炸性有較大的影響，水分太高，流動性差，輸送困難，且易引起粉倉搭橋。同時也影響著火和燃燒。水分太低易引起自燃或爆炸，同時干燥耗能增加；煤粉愈細(xì)，著火愈迅速完全，鍋爐效率越高；煤粉變粗所引起的危害是很大的，如鍋爐滅火、結(jié)焦、高溫腐蝕、過熱器、再熱器超溫爆管、尾部受熱面的磨損以及燃燒效率低等一系列問題，特別對于貧煤和無煙煤（難以著火和燃盡），當(dāng)煤粉顆粒較大時，煤粉在離開燃燒器區(qū)時很難及時著火（反應(yīng)速度低），可能滅火；

相應(yīng)的安全檢測裝置部件有除塵器、壓力安全閥、上料管、高低料位計、卸料閥、溫度探頭、CO檢測探頭、O2 檢測探頭、N2檢測探頭等。

一、安全監(jiān)測問題關(guān)鍵點

首先是安全的問題，氣粉混合物遇火源會產(chǎn)生爆炸；沉積的煤粉也會緩慢氧化、自燃甚至爆炸。煤粉和空氣混和物在一定的條件下才會產(chǎn)生爆炸，影響煤粉爆炸的因素有：煤的揮發(fā)分含量、煤粉濃度、煤粉顆粒尺寸、介質(zhì)中氧的濃度和介質(zhì)溫度等，揮發(fā)成分含量越多越容易發(fā)生爆炸，當(dāng)揮發(fā)成分含量<10<>～14％時，煤粉一般不會發(fā)生爆炸；在一定范圍內(nèi)，煤粉濃度提高，爆炸可能性增加；氣粉混合物所處環(huán)境的溫度越高，煤粉爆炸危險性越大。

二、防止自燃和爆炸的措施：

制粉系統(tǒng)設(shè)計時，避免煤粉的沉積發(fā)生（控制氣粉混合物的流速、系統(tǒng)管路要求水平、彎頭少），運行時，控制磨煤機(jī)出口的煤粉氣流的溫度，避免氣粉混合物的流速過低。保持磨煤機(jī)出口溫度不超過規(guī)定值，按規(guī)定進(jìn)行降粉，經(jīng)常檢查和消除制粉系統(tǒng)及粉倉漏風(fēng)。建造和檢修粉倉時要保證合理角度。四壁光滑，不應(yīng)有積粉。運行期間，煤粉料位盡可能保持在80%左右，并且最好保持穩(wěn)定負(fù)荷，減少自由空間；注意跟蹤煤粉溫度；長期停磨前排空煤粉；短期停磨，在倉中倘存煤粉，應(yīng)向倉內(nèi)蓋一層生料粉，并嚴(yán)密監(jiān)視倉上下溫度變化；在袋收塵器、煤粉輸送絞刀內(nèi)著火時，嚴(yán)禁向倉內(nèi)輸送帶有火種的煤粉；一旦發(fā)現(xiàn)煤粉著火，應(yīng)沉著、冷靜、迅速做好滅火準(zhǔn)備工作；

1、停止向倉內(nèi)進(jìn)煤粉，關(guān)閉吸潮管閥門及絞龍下粉插板；

2、關(guān)閉倉頂袋收塵器廢氣入口擋板及卸料閥（保護(hù)袋收塵器）；

3、關(guān)閉倉底助流空氣系統(tǒng)；

4、向倉內(nèi)注入CO2，直到所需的量為止（根據(jù)空間而定），觀察其溫度、壓力變化，若需繼續(xù)噴入CO2氣體，直到恢復(fù)正常為止；

5、待熄火后，應(yīng)進(jìn)行全面檢查，如有必要將倉內(nèi)排空，然后進(jìn)倉清掃，處理后投入運行，方可進(jìn)煤粉；

三、操作指南：

在往儲料倉內(nèi)輸送煤粉的過程中，操作人員要不間斷的按動除塵器振動電機(jī)的按鈕，抖落附著在除塵器布袋上的煤粉，防止堵死布袋，發(fā)生爆倉。一旦堵死布袋，倉內(nèi)壓力超過倉頂壓力安全閥的安全壓力，壓力安全閥即可打開釋放倉內(nèi)壓力，防止爆倉事故的發(fā)生。通過高低料位可以觀察到倉滿或缺料。當(dāng)需要放料時，首先打開錐體底部的手動卸料閥，然后通過輸送裝置將煤粉輸送出去。在放料的過程中，如果出現(xiàn)“起拱”現(xiàn)象，就及時按動破拱裝置電磁閥的按鈕，進(jìn)行吹氣，消除“起拱”進(jìn)行送料，保證煤粉供應(yīng)順暢。

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http://004km.cn/ 加強(qiáng)橫桿式尾滾筒檢測裝置研究膠帶撕裂保護(hù)和預(yù)防成為港口設(shè)備安全運營的重大

課題

堆取料機(jī)的懸臂皮帶機(jī)是輸送物料系統(tǒng)的主要設(shè)備，它的安全穩(wěn)定運行直接影響到用戶的穩(wěn)定性生產(chǎn)。而膠帶的跑偏是帶式輸送機(jī)的最常見故障，對其及時準(zhǔn)確的處理是其安全穩(wěn)定運行的保障。跑偏的現(xiàn)象和原因很多，要根據(jù)不同的跑偏現(xiàn)象和原因采取不同的調(diào)整方法，才能有效地解決問題。膠帶撕裂是港口經(jīng)常碰到的問題,由于情況復(fù)雜，還沒有哪一種檢測裝置可以全部有效的對皮帶進(jìn)行保護(hù)，只能通過加裝多種方式的檢測裝置來實現(xiàn)安全目的。隨著管理水平的不斷提高.預(yù)防措施的不斷增強(qiáng)和新技術(shù)的不斷應(yīng)用,膠帶撕裂事故必將得到有效地治理。

一、輸送膠帶撕裂的原因分析

皮帶機(jī)輸送膠帶在運輸過程中，皮帶撕裂以縱向撕裂為主，因此就皮帶縱向撕裂原因作如下分析：

1.皮帶跑偏撕裂。皮帶運行過程中，皮帶單側(cè)偏移較多時，在一側(cè)形成褶皺堆積或折疊，受到不均衡拉力或被夾傷.刮傷等，造成撕裂。由于達(dá)到撕裂的程度需要有一個過程，且現(xiàn)象比較明顯，容易觀察。發(fā)現(xiàn)皮帶跑偏時及時調(diào)整，保證跑偏開關(guān)工作正常，即可防止這類撕裂事故的發(fā)生。

2.抽芯撕裂(只發(fā)生于鋼繩芯皮帶)。皮帶在劇烈的沖擊力作用下，有時會造成皮帶中的鋼絲繩斷裂，經(jīng)過長時間的磨.壓.http://004km.cn/ 折.拉等外力作用，斷裂的鋼絲繩頭會從皮帶接頭處.粘口處或磨損比較嚴(yán)重處露出蓋膠之外。當(dāng)露出的鋼絲繩達(dá)到一定長度，就可能絞入滾筒.托輥等處，隨著皮帶的運轉(zhuǎn)，鋼絲繩從皮帶蓋膠中抽出，造成撕傷或者皮帶清掃器刮板夾掛住皮帶表面的金屬絲或其他雜物，把皮帶磨透。防止這種撕裂只能加強(qiáng)巡視力度，及時處理皮帶漏洞和外露鋼絲繩頭。

3.物料或雜物卡壓堵塞撕裂。這種情況發(fā)生在漏斗和導(dǎo)料槽結(jié)合部。由于漏斗前下沿和皮帶面之間的距離有限，且皮帶下緩沖托輥呈間隔分布，自然承載力強(qiáng)度不均勻。當(dāng)所運輸?shù)奈锪匣螂s質(zhì)長度超過這個距離時，在特殊的情況下容易使大塊物料卡在漏斗前沿與皮帶之間，強(qiáng)力擠壓皮帶造成撕裂。

4.異物劃傷。這種損傷經(jīng)常發(fā)生在漏斗下部，屬于最為普遍的皮帶傷害類型，有兩種情況。一是長桿狀利器壓力性劃傷。當(dāng)進(jìn)入漏斗下口異物的縱向尺寸大于其通過能力時，異物就會卡在溜槽下部，通過皮帶的向前運動增壓，從而劃傷皮帶。二是利器穿透性劃傷。根據(jù)流程需要，兩條皮帶的首尾銜接處要達(dá)到一定的空間落差，這樣就給上部皮帶的物料積蓄了一定的勢能，當(dāng)落到下部皮帶時自然產(chǎn)生一定的速度。如果物料中意外混入尖銳利器，在接觸皮帶時由于慣性作用，利器下部直接穿透皮帶卡在托輥上，上部被溜槽前沿?fù)踝?，形成利刀，在皮帶向前運動的過程中造成撕裂。三是其他劃傷，如托輥筒皮破損.端蓋開焊等。

綜上所述，皮帶縱向撕裂主要發(fā)生在機(jī)尾落料點處，從撕裂 的原因分析，造成皮帶重大撕裂主要原因比較復(fù)雜，因此需要多種檢測裝置同時進(jìn)行保護(hù)才可以到達(dá)良好的效果。

二、皮帶防撕裂綜合裝置的應(yīng)用分析

目前, 國內(nèi)外對膠帶保護(hù)裝置的研究, 已從接觸式發(fā)展到非接觸式,從單一化發(fā)展到智能化。保護(hù)裝置主要的檢測方法有射線檢測.超聲波檢測和電磁檢測等，但是上述檢測方式存在費用高.維護(hù)復(fù)雜.檢測撕裂形式單一的缺點。鑒于此，根據(jù)現(xiàn)場撕裂形式的不同，設(shè)計防撕裂綜合保護(hù)裝置，使之對應(yīng)不同的撕裂原因和結(jié)果而進(jìn)行相應(yīng)檢測，這樣就可以避免由于檢測方式單一而造成的檢測不全現(xiàn)象，避免撕裂的發(fā)生。1.漏煤檢測裝置

結(jié)構(gòu)簡述：主要由斜板.漏斗.翻板.檢測開關(guān)和固定支架組成 安裝位置：漏斗落料點正下方和導(dǎo)料槽出口 50m 處

工作原理： 當(dāng)皮帶發(fā)生穿透式撕裂并且中間出現(xiàn)較長縫隙時，會導(dǎo)致漏煤，這些煤灑或落到斜板滑落至漏斗，或直接下落到漏斗中。當(dāng)灑落在漏斗里的煤重量大于漏斗底部擋板配重時，翻板會產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，這樣接近開關(guān)檢測片就會隨擋板一塊向上移動，接近開關(guān)檢測不到檢測片就會輸出信號，停止皮帶運轉(zhuǎn)。

2.鋼絲繩式檢測裝置

輸送機(jī)鋼絲繩式檢測裝置用于在皮帶出現(xiàn)由于邊緣撕裂.銳利物穿透.接頭處破損等現(xiàn)象，主要安裝在轉(zhuǎn)接塔漏斗導(dǎo)料槽的出口處。

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結(jié)構(gòu)簡述：本裝置主要為鋼絲滑輪的組合結(jié)構(gòu)，鋼絲的一邊為固定端，經(jīng)三個定滑輪，使鋼絲與皮帶底部的形狀相仿，鋼絲距離皮帶底部 10-20mm。鋼絲的另一端連接配重鐵，配重置于槽鋼槽內(nèi)。配重將鋼絲拉緊，配重與鋼絲之間由硬銅線制成的小鉤連接。正對配重，安裝接近開關(guān)，位置稍靠下，但保證接近開關(guān)可檢測到配重。處于皮帶底部的兩鋼絲改向支架可以向皮帶運行方向倒伏，在普通情況下，支架被拉簧保持在與地面垂直的方向。

工作原理：當(dāng)皮帶出現(xiàn)破損時，破損處支出的皮帶鋼絲.橡膠等高速刮動此裝置的細(xì)鋼絲繩，或者撞擊鋼絲改向支架的頭部，使鋼絲滑動，拉動配重向上運動，導(dǎo)致接近開關(guān)產(chǎn)生報警信號。另外，當(dāng)裝置的鋼絲受力過大時，銅制小鉤發(fā)生形變，導(dǎo)致配重脫落，亦可使接近開關(guān)產(chǎn)生信號，同時保護(hù)檢測裝置鋼結(jié)構(gòu)不發(fā)生變形損壞。

3.橫桿式尾滾筒檢測裝置

結(jié)構(gòu)簡述：橫桿式尾滾筒檢測裝置主要為剛性橫桿和不可復(fù)位支撐裝置.檢測開關(guān)組成，剛性橫桿與滾筒徑向水平安裝，兩端支撐裝置為跌落式結(jié)構(gòu)，剛性橫桿距離皮帶 1-2 公分。

工作原理：當(dāng)皮帶機(jī)回程帶面上有較大雜物或者因皮帶撕裂而產(chǎn)生積煤時，尾部滾筒直徑會瞬間增大，從而碰落橫桿，安裝橫桿端部的檢測開關(guān)檢測到橫桿跌落，發(fā)出停機(jī)信號，皮帶停止，避免出現(xiàn)更大范圍的皮帶損傷。

4.皮帶重疊檢測裝置

根據(jù)現(xiàn)場多起皮帶撕裂后皮帶情況的觀察，當(dāng)皮帶出現(xiàn)撕裂后，在皮帶運轉(zhuǎn)過程中，由于受到皮帶徑向力拉伸，和前傾托輥的對中力作用，皮帶撕裂后會出現(xiàn)帶面重疊現(xiàn)象，皮帶寬度將明顯減小，皮帶重疊檢測裝置是針對這一情況所專門設(shè)計的，即在皮帶下方邊緣處安裝強(qiáng)力接近開關(guān)，用于檢測皮帶中靠近邊緣的鋼絲。正常時，兩側(cè)的接近開關(guān)檢測到皮帶中的鋼絲，發(fā)出正常信號，一旦皮帶出現(xiàn)縱向撕裂重疊，皮帶寬度減小，接近開關(guān)無法同時檢測到鋼絲，就會發(fā)出停機(jī)信號，從而保護(hù)皮帶。

三、結(jié)語

目前，港口普遍采用膠帶輸送機(jī)運送燃煤。皮帶在運輸過程中，縱向皮帶撕裂是一種破壞性很大的損壞形式，嚴(yán)重的可將價值百萬以上的整條皮帶報廢，港口.鋼廠.電廠.礦山都有相關(guān)事故案例。皮帶機(jī)運轉(zhuǎn)過程中，在相繼的兩條環(huán)形輸送帶交接處有一垂直落差，后繼輸送帶的起始端承受著前續(xù)輸送帶終端下落煤流的強(qiáng)大沖擊重力，當(dāng)煤炭中混入的鐵器.石塊.木塊等雜物時，對輸送帶的沖擊破壞有時會更嚴(yán)重。一旦發(fā)生撕裂事故,將會造成較大經(jīng)濟(jì)損失,有時甚至迫使整個流程停產(chǎn)。此類現(xiàn)象幾乎每一港口均要發(fā)生，已成為港口最擔(dān)心.最頭痛而又未完全解決的難題之一。因此,研究膠帶撕裂保護(hù)和預(yù)防成為港口設(shè)備安全運營的重大課題。以上本文談了談自己的一些觀點。