基于光纤传感的带式输送机张力检测技术

摘要

针对目前带式输送机张力检测存在易损坏及准确性和可靠性差的问题，提出了一种基于光纤传感的带式输送机的张力检测方法。将法珀腔传感头置于带式输送机张紧装置的液压回路中，液压回路的压力使法珀腔传感头的硅膜片产生形变，引起法珀腔传感头反射光变化；光电解调器光路接收法珀腔传感头的反射光后，经光路解调后得到反射光谱，通过光电解调器电路的光电转换、处理、分析后，得到反射光光谱的自由光谱范围，再根据油缸内部面积计算出带式输送机张力，实现了带式输送机张力检测。根据双干涉效应原理设计了法珀腔传感头，采用Jetson Nano嵌入式系统开发板设计了光电解调器硬件，采用Python语言设计了光电解调器软件，并进行了实验研究。实验结果表明：该方法能够实现带式输送机张力检测，压力测量范围为0～25 MPa，灵敏度为0.148 nm/MPa，测量精度为0.1%，不易损坏，抗干扰性好，准确性和可靠性高。

关键词

光纤传感器 / 带式输送机 / 张力检测 / 张紧油缸 / 法珀腔传感头 / 光电解调器

基金资助

国家自然科学基金面上项目（NSFC51274150）; 天津市重点研发计划科技支撑项目（18YFZCGX00930）