一，傳統提升系統鋼絲繩監測張力缺陷分析

      1，煤礦安全監測現有在動態情況下測量鋼絲繩張力方法都是通過間接測量的方式，因為直接測量鋼絲繩的張力需要將傳感器串聯接入鋼絲繩中,這樣的測量方式會造成鋼絲繩與傳感器的連接點增加而存在安全隱患，因此無法用于煤礦安全提升。

      2，當前提升機大都配有平衡懸掛裝置解決多根鋼絲繩的張力差過大的問題,因此可以借助平衡懸掛裝置間接測量鋼絲繩張力。平衡懸掛裝置中油缸的壓力與活塞推力和鋼絲繩張力存在一定的關系，因此可以通過油壓法和壓塊法兩種方式對鋼絲繩張力進行間接測量。

二，鋼絲繩監測方法之油壓法測量鋼絲繩張力

       1，油壓法是通過測量平衡懸掛裝置平衡油缸內油壓來實現的，平衡懸掛裝置結構如圖2-4所示。是一種平衡鋼絲繩張力差的一種裝置，其由4個平衡油缸組成，四個平衡油缸組成連通器;提升端連接鋼絲繩，負載端通過銷軸連接提升容器，當其中一根鋼絲繩張力與其他鋼絲繩張力不同時，會促使與之連接的平衡油缸內部的油液向其他油缸中流動，使得平衡油缸的活塞桿移動，帶動鋼絲繩放松和拉緊，從而使鋼絲繩張力達到平衡。由上述分析可知，鋼絲繩張力與對應的油缸內部壓力之間存在著對應關系，因此當忽略活塞與油缸內壁之間的摩擦力時，可以認為鋼絲繩的張力等于油缸內部油壓乘以活塞桿面積，基于此規律，可以采用油壓法測鋼絲繩張力。

       2，油壓法需要借助油壓傳感器測量油壓，實驗過程中，油壓傳感器安裝在平衡油缸之間的連接回路中，實驗是通過三通轉接頭引出一條管路進行傳感器安裝，在實驗過程需要關閉油缸之間的連接回路，即隔絕油缸之間的聯系，方可測量每根鋼絲繩張力，以便計算鋼絲繩張力差。然而由于活塞桿和油缸內壁之間有摩擦作用，因此實際上測量的油壓值中包含了摩擦力信號，而且摩擦力在調平作用中可以表現為靜摩擦也可表現為靜摩擦，因此摩擦力大小無法預測，為了研究油壓法測量鋼絲繩動態張力是否可行，需要研究平衡油缸壓力與鋼絲繩張力之間的關系。

三，鋼絲繩監測方法之壓塊傳感器測量鋼絲繩張力

       1，鋼絲繩張力實際是一種拉力，對于拉力測量一般需要引入新的節點，節點的連接強度一般較測試系統的其他位置弱，因此節點的引入會降低系統的安全系數。為了避免直接測量鋼絲繩張力（拉力）安全隱患，可以將鋼絲繩張力變成為活塞桿壓力測量，壓力測量無需引入新的連接點，因此壓力測量具有較高的安全性，基于測量安全性的考慮，將鋼絲繩拉力（張力）的測量轉變為壓力測量，而活塞桿的壓力可以由壓塊傳感器進行測量。

        2，通過上述分析，利用壓塊傳感器可以測量鋼絲繩張力，同時由測量原理可以看出，傳感器下端面收到力直接來源于鋼絲繩，中間無任何濾波環節，因此測量值為鋼絲繩張力動態的真實值，根據前述分析，鋼絲繩張力在運行過程中存在著振動和沖擊，其他學者研究過鋼絲繩在動態過程中鋼絲繩張力的變化58I，其利用加速度傳感器測量鋼絲繩與箕斗接觸點的加速度，得到的測量值，根據力學關系，加速度乘以對應的質量即為鋼絲繩張力，從圖中可以看出測量點加速度變化即為劇烈，因此可以證明鋼絲繩張力存在著劇烈的波動，這也與后續所做的現場試驗測試數據相符，由于鋼絲繩劇烈的波動，難以將鋼絲繩有效張力信號從鋼絲繩實際張力信號中提取出來,對鋼絲繩張力差的測量也無法給出。

       3，一個計算的標準值，也使得根據所測的鋼絲繩張力計算提升載荷時帶來不便，對測量數據進行數字濾波和擬合，也無法利用處理過的數據計算提升載荷，因此通用壓塊式傳感器方法獲得的張力信號高頻成分在數顯時無法消除，這也在后續的實驗中得到驗證。

       4，有上述分析可知采用通用壓塊傳感器可依有效的反應鋼絲繩張力的真實變化，但無法消除鋼絲繩張力信號由其他無測量因素引起的鋼絲繩振動，無法測量鋼絲繩在提升過程中的有效張力，因此采用通用壓塊傳感器無法滿足動態監測鋼絲繩張力與提升載荷的要求。

      從上述分析可以看出通用的壓塊傳感器雖然無法消除鋼絲繩張力中，高頻信號對測量的影響，但其與其他拉力傳感器相比具有明顯的測量安全性，其測量值為鋼絲繩在運行過程中真實的張力;結合油壓傳感器的濾波消振特性以及壓塊傳感器測量的真實與安全特性的研究重點是設計一種具有消振濾波特性的壓塊傳感器，同時基于設計的傳感器研制一種可以動態監測鋼絲繩張力的監測系統。

江蘇朗泰自控科技提示："​煤礦安全監控之主提升系統鋼絲繩監測張力兩大方法介紹"由小編為您推薦，本文內容僅供參考。

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