一种钢绳芯输送带在线虚拟测试系统及测试方法

摘要

一种钢绳芯输送带在线虚拟测试系统及测试方法，属于煤矿设备在线测试技术领域，其特征在于该系统包括X射线源、高频高压发生器、扫描探测装置、防爆接线箱、光缆、上位机、底板和立柱等。本发明采用CMOS扫描探测器作为测试手段，将一种新型的射线探测元件排列成一个阵列，并将它们直接与集成电路连接一起，同步完成射线接收、光电转化、数字化全过程，具有采集效率高，可实现动态降噪，其几何尺寸达到0.08mm×0.08mm，从而保证系统动态检测噪声低、灵敏度高和图像分辨率高的特点，解决了因输送带抖动影响钢绳芯成像的问题，同时具有结构紧凑，重量轻的特点，满足煤矿正常生产的需求，有助于提高煤矿安全生产能力。

主权项

一种钢绳芯输送带在线虚拟测试系统，其特征在于是一种采用X射线高频高压发生器与互补金属氧化物半导体线阵列扫描探测器相结合的方式，用于输送带钢绳芯实时成像和快速断层扫描，同时应用虚拟测试系统完成图像采集与处理，能够实现对钢绳芯输送带内部断芯、接头松动情况定量在线测试系统，该系统由X射线源(1)、高频高压发生器(2)、扫描探测装置(3)、防爆接线箱(4)、光缆(5)、上位机(6)、底板(7)和立柱(8)组成，所述的底板(7)和立柱(8)组成测试装置骨干，实现测试装置固定，安装在煤仓落料口处下输送带(23)的下方，所述的X射线源(1)、高频高压发生器(2)和扫描探测装置(3)组成测试硬件电路部分，实现图像数据采集功能，所述的防爆接线箱(4)、光缆(5)和上位机(6)实现远程图像传输、测试与分析，所述的扫描探测装置(3)内装有CMOS探测单元(9)、模拟开关(10)、ADS8422 A/D转换器(11)、XC95144XL时序控制器(12)、CameraLink接口(13)，CMOS探测单元(9)排列成一个阵列，输出电压经过模拟开关(10)与ADS8422 A/D转换器(11)转换成16位的数字信号，XC95144XL时序控制器(12)控制模拟开关(10)和ADS8422 A/D转换器(11)的转换工作，扫描探测装置(3)外壳采用铝防护保护，所述的防爆接线箱(4)内装有电源(14)、Camera Link光纤转换器(15)，安装于输煤主井皮带巷道墙上，内部装有的电源(14)通过电缆分别与高频高压发生器(2)、扫描探测装置(3)联接，为系统供电，防爆接线箱(4)内装有Camera Link光纤转换器(15)与扫描探测装置(3)内装有的Camera Link接口(13)联接，实现采集图像信号转换，经光缆(5)实现远距离信号传输功能，所述的上位机(6)采用以美国NI公司的工业化采集和控制系统Compact RIO采集站为基础，装有NI PCI‑1426图像采集卡(16)、Labview图像处理软件(17)、接口(18)、显示器(19)、键盘(20)和鼠标(21)，利用FPGA芯片(22)作为内核，实现虚拟仪器平台下的实时图像信号采集、计算分析和存储功能，上位机(6)装于输送带主控室，所述的底板(7)采用长宽400mm×200mm、厚度4‑6mm的钢板，钢板左边缘和立柱(8)焊接在一起，立柱(8)采用2mm钢板焊接成30mm×25mm×900mm矩形钢杆，并空有安装螺丝的中间缝隙，扫描探测装置(3)安装在下皮带的大架上，与立柱(8)用螺丝固定，通过上述电气联接，将测试装置垂直放于所选地点，即可完成输送带X光图像数据采集、传输与分析。