Способ автоматического контроля положения секции механизированной крепи

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность контроля положения секции механизированной крепи относительно базы комплекса Способ заключается в том, что с помощью генератора 1 и токонесущего проводника 2 формируют вдоль базы комплекса электромагнитное поле. На каждой секции устанавливают измерительные преобразователи (П) 3 и 4, которыми измеряют магнитную составляющую поля. Сигнал П 4 вычитают из сигнала П 3. Делят сигнал П 4 на полученную разницу. Умножают результат на величину, пропорциональную расстоянию между П 3 и 4. По полученному произведению судят о положении секции относительно базы комплекса , ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з Е 21 С 35/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4821110/03 (22) 03,05.90 (46) 23.08.92. Бюл. N. 31 (71) Институт электрохимии АН БССР (72) В,А.Новиков, IO.Н,Биенко и A.В,Ермоленко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1564343, кл, Е 21 С 35/24, 1990. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ СЕКЦИИ МЕХАНИЗИРОВАН ННОЙ КРЕПИ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить точность контроля положения секций механизированной

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение при создании систем автоматического контроля и управления подвижными технологическими объектами. в индукционном поле токонесущего проводника. Наибольшее применение оно может найти при автоматизации управления угледобывающими комплексами и агрегатами, а именно в устройствах автоматического контроля положения секций крепи относительно базы (конвейера) комплекса.

Известен способ контроля положения .секций крепи относительно конвейера; основанный на определении с помощью тех или иных датчиков ее крайних положений.

Этот способ заключается в установке герконов на элементах, жестко связанных с конвейером комплекса, и магнитов на подвижных элементах секций, определении положения секции по срабатыванию герко нов.

„„5U„„1756556 А1

2 крепи относительно базы комплекса. Способ заключается в том, что с помощью генератора 1 и токонесущего проводника 2 формируют вдоль базы комплекса электромагнитное поле. На каждой секции устанавливают измерительные преобразователи (П)

3 и 4, которыми измеряют магнитную составляющую поля. Сигнал П-4 вычитают из сигнала П 3. Делят сигнал П 4 на полученную разницу. Умножают результат на величину, пропорциональную расстоянию между П 3 и

4. По полученному произведению судят о положении секции относительно базы комплекса, I ил.

Недостатком этого способа является низкая информативность, так кэк контроль осуществляется только в крайних точках.

Известен также способ контроля поло. жения секций крепи, заключающийся в установке в гидродомкрат винтовой пары, связанной с потенциометром, регистрации информации о положении секции по положению вала потенциометра, передаче данных на центральный пульт управления, Недостатком этого способа является низкая точность контроля вследствие механических связей, вращающихся пар и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического контроля положения раздвижности секций механизированной крепи, заключающийся в том, что излучают электромагнитное поле в секциях крепи, неподвижно фиксируя излучатель на каждой секции относительно элементов, жестко связанных с одной из ее поверхностей, а на элементах секций. изменяющих свое поло1756556 жение относительно этой поверхности, измеря1от напряженность поля и по ее величине определяют раэдвижность, Недостатком такого способа является низкая точность вследствие зависимости 5 результатов измерения от величины свободного объема, в котором распространяется электромагнитное поле, ограниченного ферромагнитными массами комплекса.

Цель изобретения — повышенйе точно- 10 сти контроля положения секций крепи относительно базы (конвейера) комплекса

Поставленная цель достигается тем, что магнитную составляющую электромагнитного поля измеряют в двух точках, располо- 15 женных на линии перемещения секции на заданном расстоянии одна от другой, вычитают результат измерения в дальней точке от источника поля из результата измерения в ближайшей точке, делят результат измере- 20 ния в дальней точке на полученную разницу, умножают полученное значение на величину, пропорциональную расстояни1о между точками измерения и по полученному произведению судят о положении секции меха- 25 низированной крепи относительно базы комплекса.

Благодаря операции измерения магнитной составляющей в двух точках, расположенных на линии перемещения секции на 30 заданном расстоянии одна от другой, вычитания результата измерения в дальней точке от источника поля из результата измерения в ближней точке, деления результата измерения в дальней точке на пол- 35 ученную разницу, умножения полученного значения на величину, пропорциональную расстояниюмежду точками измерения, происходит повышение точности контроля, так как полученный сигнал, несущий информа- 40 цию о положении секции относительно базы комплекса, не зависит от изменения величины свободного обьема внутри комплекса, ограниченного большими ферромагнитными массами (например, величины 45 раздвижности секции).

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1, токо- 50 несущий проводник 2, измерительные преобразователи 3 и 4, схему вычитания 5, схему деления 6, масштабирующий усилитель 7, секцию 8 механизированной крепи, конвейер 9 комплекса. 55

Сущность способа заключается в следующем.

Известно, что напряженность магнитной составляющей поля в точке на расстоянии 1 от токонесущего проводника определяется как Н = I/2ëL, где I — величина тока в проводнике. Так как в качестве обратной ветви токонесущего проводника используют металлические части комплекса, то в первом приближении можно считать, что поле в пространстве между токонесущим проводником и частями комплекса, включая элементы крепи, аналогично полю коаксиального кабеля, Таким образом, например. уменьшение расстояния между прямым и обратным проводниками вызывает увеличение напряженности поля B точке измерения, находящейся на фиксированном расстоянии от прямого проводника. Причем, как было установлено экспериментально, эта зависимость имеет вид, близкий к линейной; Измеряя напряженность поля в двух точках и обрабатывая полученные сигналы по следу1ощему алгоритму, можно исключить указанное выше изменение величины поля из результата контроля положения секции относительно конвейера, где проложен прямой токонесущий проводник, а именно

1 = Б Л/(U1 - U2), где Š— контролируемое расстояние;

R — расстояние между измерительными преобразователями;

U1, U2 — сигналы измерительных преобразователей, расположенных в ближней и дальней от проводника точках соответственно.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Формируют электромагнитное поле заданной частоты и величины тока в проводнике, который прокладывается вдоль базы (конвейера) комплекса. Измеряют магнитную составляющую электромагнитного поля в двух точках, расположенных на линии перемещения секции на заданном расстоянии одна от другой. Величину расстояния между преобразователями выбирают исходя из их конструкционных особенностей, а также контролируемого расстояния. Вычитают результат измерения в дальней точке от источника поля из результата измерения в ближайшей точке. Делят результат измерения в дальней точке на полученную разницу, Посредством этой операции исключается влияние изменения магнитной составляющей поля вследствие регулировки раздвижности секции. Пусть U1 =- К/I, U2 = K/(L+ R) — сигналы с измерительных преобразователей. где К вЂ” коэффициент, учитывающий крнструкцию преобразователя, проводимость среды, величину тока и т,д . Г1осле регулировки раскрыва секции сигналы 01и U2 изменяются в К1 раз, так как было установлено, что при изменении раз-, 1756556 движности секции выходной сигнал измери- алгоритму, и сигнал на его выходе остается тельного преобразователя имеет практиче- неизменным, так как зависимость напряски линейную зависимость, т,е. U1= K K1/L; - женности поля от величины раэдвижности

Ug = К1К /(+ R), Ut — Uz = K4Ki$1/L - -1/(l+ секции имеет практически линейный харак+В))и далее Ог/(U< - Ug) = L/R. Умножают 5 тер. При перемещении секции вперед — наполученное значение на величину, пропор- эад сигнал на выходе устройства будет циональную расстоянию между точками из- "изменяться в соответствии с расстоянием мерения, что позволяет исключить из до токонесущего проводника, так как в этом результата измерения постоянную, т,е. случае зависимость напряженности поля от (1 /й)гЯ = 1 . 10 расстояния до проводника имеет нелинейСпособ реализован устройством, рабо- ный характер. тающим следующим образом, Генератор 1 Таким. образом. предлагаемый способ вырабатывает переменный ток заданной ча- обеспечивает эффективный контроль (точстоты и величины, который поступает в ори- ность в 1,5- 2 раза выше) положения секции ентирующую линию 1. проложеннуЬ 15 крепи во всех фазах передвижки, что являвдоль базы (конвейера) комплекса. В каче- ется необходимым для работы автоматизистве обратного проводника используются —. рованныъх комплексов и агрегатов в металлические части комплекса. Измери- режиме дистанционно-автоматического уптельные преобразователи 3 и 4, установлен- равления. ные на секции крепи. воспр инимают 20 магнитную составляющую поля, создавае- Ф о р мул а из обре те н и я мого токонесущим проводником, и преобра- . Способ автоматического койтроля полозуют ее в аналоговый сигнал постоянйого жения секции механизированной крепи, эатока. Преобразователи 3. 4 расположены на ключающийся s измерении магнитной линии перемещения секции на заданном 25 составляющей электромагнитного поля, расстояниидругот друга, Сигналс преобра- сформированного вдоль базы комплекса, и зователя 4 вычитается из сигнала с преоб- в сравнении измеренного значения с опорразовэтеля 3 на схеме вычитания 5, ныл,отл ич а ю щийс ятем, что.с целью выходной сигнал которой поступает на пер- повышения точности контроля, магнитную . вый-вход схемы деления 6. На второй вход 30 составляющую электромагнитного поля иэ- схемы деления 6 подается сигнал от изме- меряют в двух точках, расположенных на рительного преобразователя 4, который по линии перемещения секции на заданном отношению к токонесущему проводнику 2 расстоянии одна от другой, вычитают ренаходится дальше, чем преобразователь 3. зультат измерения в дальней от источника

Сигнал с выхода схемы 6 поступает на вход 35 поля точке йз результата измерения в блиусилителя 7, коэффициент передачи которо- жней точке, делят результат измерения в го устанавливается в соответствии с величи- дальней точке на полученную разниц . мн и о расстояния между измерительными ножают полученное значение на величину. у. умпреобразователями 3 и 4. При изменении пропорциональную расстоянию между точраздвижности секции измерительные пре- 40 ками измерения, и по полученному произобразователи 3, 4 воспринимают измене- ведению судят о положении секции ние напряженности поля, а устройства механизированной крепи относительно баобрабатывает сигналы по описанному выше: зы комплекса, 1756556

Составитель 8.Новиков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Тупица

Редактор Т.Иванова

Производственно- издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 101

Заказ 3072 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушскэя наб„4/5