1.本发明涉及一种检测装置，具体涉及一种基于欧姆定律的焦罐衬板检测装置，属于电气设备控制技术领域。
背景技术：
2.干熄焦电机车通常拖动两台焦罐台车往返焦炉和干熄焦区域进行接红焦和接送焦罐工作，每台焦罐台车上均带有一个焦罐用于轮流转运焦炭。焦罐主要由焦罐框架和焦罐衬板组成，衬板材质为耐热铁合金，每块衬板通过铆接等方式安装在焦罐框架上形成一个完整罐体，用于在炉区旋转接红焦和到干熄焦提升机井架下接送焦罐。目前焦罐在生产中遇到的主要问题有：1)没有检测工具和方法检测每只焦罐衬板的完整性；2)目前主要以人工定时目测焦罐判断状态检查为主，过度依赖人工，而且不能实现连续性检测；3)隐蔽部位的衬板脱落情况难以通过人工肉眼观测；4)无法快速检测出焦罐衬板脱落的情况；5)衬板脱落后无快速可靠的安全措施进行保护。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
技术实现要素：
3.本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于欧姆定律的衬板检测装置，该技术方案可以在焦罐台车使用过程中实时监控焦罐衬板的状态，以解决目前无法监控干熄焦焦罐衬板脱落异常情况的问题。
4.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种基于欧姆定律的焦罐衬板检测装置，所述检测装置包括安装在焦罐衬板上的电阻系统和安装在电机车上的信号检测装置，电阻系统主要由多只和焦罐衬板数量相同的工形电阻并联而成。
5.作为本发明的一种改进，所述工形电阻包括上部t型导管、下部t型导管和测量电阻，其中工形电阻上部t型导管和下部t型导管中间接有测量电阻，两端各由导线用于和其它衬板上工形电阻的连接，安装在衬板的外侧并与衬板绝缘。
6.作为本发明的一种改进，所述信号检测装置，主要包含焦罐侧接点，汽缸活动板，卡扣，压力弹簧，弹簧支架，台车侧压头、台车侧压头接线正极和台车侧压头接线负极，所述台车侧压头接线正极导线上串接电阻r0，其中车载控制系统通过控制电磁阀来控制汽缸的伸缩，汽缸活动板随汽缸移动，板上装有卡扣、压力弹簧和弹簧支架，弹簧支架一端装有台车侧压头，台车侧压头和焦罐侧接点接触导通电流。在汽缸收缩时，由于台车侧压头与焦罐侧接点分离不受压力，弹簧沿弹簧支架展开，台车侧压头依靠卡扣固定住。在汽缸伸展时，由于台车侧压头与焦罐侧接点接触产生压力，弹簧沿弹簧支架收缩，台车侧压头依靠弹簧的压力连接焦罐侧接点。台车侧压头接线正极经电阻r0接入车载控制系统线制模拟量输入端正极，台车侧压头接线负极接入车载控制系统线制模拟量输入端负极，控制系统通过测量输入的信号判断焦罐衬板的状态。
7.作为本发明的一种改进，台车侧压头接线正极经电阻r0接入车载控制系统2线制
模拟量输入端正极，台车侧压头接线负极接入车载控制系统线制模拟量输入端负极，控制系统通过测量输入的信号判断焦罐衬板的状态。
8.作为本发明的一种改进，所述工形电阻装在每个焦罐衬板外侧，从焦罐侧接点接入第一块焦罐衬板的第一只工形电阻，将每块衬板上的工形电阻通过导线依次进行并联连接，在第一层并联好后再接入第二层，以此类推直至并入最后一个工形电阻。通过对这些并联电阻输入直流电压形成可被工控设备识别的电流毫安量信号。
9.作为本发明的一种改进，信号检测装置控制过程如下：在焦罐旋转接焦过程中，焦罐开始旋转打开抱闸时，车载控制系统控制汽缸电磁阀收缩，使汽缸带动台车侧压头脱离焦罐侧接点，实现焦罐的旋转，避免连接线缆受损；当焦罐定好位置关闭抱闸时，车载控制系统控制汽缸电磁阀伸展，使汽缸带动台车侧压头连接焦罐侧接点，实现检测线路的导通；在接送焦罐过程中，在aps夹紧收到锁车信号时，车载控制系统控制汽缸电磁阀收缩，使汽缸带动台车侧压头脱离焦罐侧接点，实现焦罐的升降，避免连接线缆受损。在aps松开锁车信号消失并且检测到有焦罐信号时，车载控制系统控制汽缸电磁阀伸展，使汽缸带动台车侧压头连接焦罐侧接点，恢复检测线路的导通。
10.相对于现有技术，本发明具有如下优点：
11.1.实现对焦罐上每一块或重点衬板的实时监控检测；
12.2.每块衬板监测装置相对独立进行并联，便于后期维护；
13.3.替代人工实现了对衬板的连续全方位检测，可靠性高；
14.4.产生的信号为工业设备普遍使用的毫安量信号，可识别性和兼容性好；
15.5.通过控制系统计算可以快速定位状态异常的衬板位置；
16.该技术方案可以实时监控干熄焦焦罐衬板的状态，以解决目前无法监控干熄焦焦罐衬板脱落异常情况并导致焦罐漏焦和撕裂皮带等问题，通过该技术的应用，可以快速检测出衬板的异常状态，并快速定位存在异常的衬板，由于车载控制系统可以接收衬板的异常状态信息，发生异常时可以采取连锁保护手段，避免后继事故的发生和扩大。
附图说明
17.图1工形电阻结构图；
18.图2工形电阻安装示意图；
19.图3信号检测装置结构图；
20.图4衬板检测装置工作原理图；
21.其中1-上部t型导管；2-下部t型导管；3-测量电阻；4-导线；5-焦罐侧接点；6-汽缸活动板；7-卡扣；8-压力弹簧；9-弹簧支架；10-台车侧压头；11
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台车侧压头接线正极；12
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台车侧压头接线负极。
具体实施方式：
22.为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
23.实施例1：参见图1-图4，一种基于欧姆定律的衬板检测装置，所述检测装置包括安装在焦罐衬板上的电阻系统和安装在电机车上的信号检测装置，电阻系统主要由多只和焦罐衬板数量相同的工形电阻并联而成，所述工形电阻包括上部t型导管1、下部t型导管2和
测量电阻3，其中工形电阻上部t型导管1和下部t型导管中间接有测量电阻3，两端各由导线4用于和其它工形电阻的连接，安装在衬板的外侧并与衬板绝缘，所述信号检测装置，其结构如图3所示，主要包含焦罐侧接点5，汽缸活动板6，卡扣7，压力弹簧8，弹簧支架9，台车侧压头10、台车侧压头接线正极11和台车侧压头接线负极12，所述台车侧压头接线正极11导线上串接电阻r0，其中车载控制系统通过控制电磁阀来控制汽缸的伸缩，汽缸活动板6随汽缸移动，板上装有卡扣7、压力弹簧8和弹簧支架9，弹簧支架9一端装有台车侧压头10，台车侧压头10和焦罐侧接点5接触导通电流。在汽缸收缩时，由于台车侧压头10与焦罐侧接点5分离不受压力，弹簧8沿弹簧支架9展开，台车侧压头10依靠卡扣7固定住。在汽缸伸展时，由于台车侧压头10与焦罐侧接点5接触产生压力，弹簧8沿弹簧支架9收缩，台车侧压头10依靠弹簧8的压力连接焦罐侧接点5。台车侧压头接线正极11经电阻r0接入车载控制系统2线制模拟量输入端正极，台车侧压头接线负极12接入车载控制系统2线制模拟量输入端负极，控制系统通过测量输入的信号判断焦罐衬板的状态，台车侧压头接线正极11经电阻r0接入车载控制系统2线制模拟量输入端正极，台车侧压头接线负极12接入车载控制系统2线制模拟量输入端负极，控制系统通过测量输入的信号判断焦罐衬板的状态，所述工形电阻装在每个焦罐衬板外侧，从焦罐侧接点5接入第一块焦罐衬板的第一只工形电阻，按图2所示的方式将每块衬板上的工形电阻通过导线依次进行并联连接，在第一层并联好后再接入第二层，以此类推直至并入最后一个工形电阻。通过对这些并联电阻输入直流电压形成可被工控设备识别的电流毫安量信号，信号检测装置控制过程如下：在焦罐旋转接焦过程中，焦罐开始旋转打开抱闸时，车载控制系统控制汽缸电磁阀收缩，使汽缸带动台车侧压头10脱离焦罐侧接点5，实现焦罐的旋转，避免连接线缆受损；当焦罐定好位置关闭抱闸时，车载控制系统控制汽缸电磁阀伸展，使汽缸带动台车侧压头10连接焦罐侧接点5，实现检测线路的导通；在接送焦罐过程中，在aps夹紧收到锁车信号时，车载控制系统控制汽缸电磁阀收缩，使汽缸带动台车侧压头10脱离焦罐侧接点5，实现焦罐的升降，避免连接线缆受损。在aps松开锁车信号消失并且检测到有焦罐信号时，车载控制系统控制汽缸电磁阀伸展，使汽缸带动台车侧压头10连接焦罐侧接点5，恢复检测线路的导通；
24.焦罐电阻系统和台车信号检测装置组成的衬板检测装置工作原理图如图4所示。为确保和工控设备兼容，采用两线制的仪表接线方式，其中l+和l-的电压为工控系统常用的24vdc，r0电阻阻值＝24vdc/20ma＝1.2kω，为得到标准4-20ma信号，并联的r1、r2
…
rn电阻阻值最大值r＝24vdc/4ma-r0＝6kω-1.2kω＝4.8kω，为简化计算，焦罐所含n个衬板的每个电阻阻值相同，即r1＝r2＝
…
＝rn＝4.8kω，则可得并联电阻阻值通过电阻的串联和并联，以及输入的24vdc电源，可以将生成的电流信号控制在4ma-20ma，符合工业仪表的标准输入信号。
25.判断焦罐异常状态的方法为：在焦罐停止旋转或接送焦罐流程完毕后，信号检测装置与旋转焦罐抱闸闭合或aps夹紧信号联动，将焦罐上并联的工形电阻接入车载控制系统回路中，再与安装在电机车侧的电阻r0＝1.2kω串联。在衬板未发生脱落的情况下，根据并联电阻阻值计算公式，算得并联电阻的总阻值为此时测得的信号为电流毫安
信号若第x(x≤n)块衬板发生脱落，则衬板上的工形电阻会脱离当前电路，并使后继并联电阻电路断开，此时电路上并联电阻的阻值测得的信号为毫安信号将带入公式计算，得出即控制系统可以根据检测出的电流值计算出第x块衬板处发生了脱落，并可以向操作人员发出报警，进行相应的自动连锁保护，避免电机车进行接送焦罐和接红焦等操作。
26.应用实施例：参照图1，制造本方案所述的工形电阻，工形电阻上部t型导管1和下部t型导管中间接有测量电阻3，两端各由导线4用于和其它工形电阻的连接。本实施例中设焦罐衬板数量n为30，则电阻系统由和焦罐衬板数量相同的30只工形电阻并联组成，每只电阻阻值为4.8 kω，则并联电阻阻值工形电阻安装在每个焦罐衬板外侧，并与衬板的金属绝缘形成独立的电气回路，一旦衬板出现脱落，则衬板上的工形电阻会脱离当前电路，并使后继并联电阻电路断开。从焦罐侧接点5接入第一块焦罐衬板的第一支工形电阻，按图2所示的方式将每块衬板上的工形电阻依次进行并联连接，在第一层并联好后再接入第二层，以次类推直至并入最后一个工形电阻。
27.参照图3设计和安装信号检测装置，并在车载控制系统中建立信号检测装置与焦罐旋转抱闸和接送焦罐机构的连锁关系：在焦罐旋转接焦过程中，焦罐开始旋转打开抱闸时，车载控制系统控制汽缸电磁阀收缩，使汽缸带动台车侧压头脱离焦罐侧接点，实现焦罐的旋转，避免连接线缆受损；当焦罐定好位置关闭抱闸时，车载控制系统控制汽缸电磁阀伸展，使汽缸带动台车侧压头连接焦罐侧接点，实现检测线路的导通。在接送焦罐过程中，在aps夹紧收到锁车信号时，车载控制系统控制汽缸电磁阀收缩，使汽缸带动台车侧压头脱离焦罐侧接点，实现焦罐的升降，避免连接线缆受损。在aps松开锁车信号消失并且检测到有焦罐信号时，车载控制系统控制汽缸电磁阀伸展，使汽缸带动台车侧压头连接焦罐侧接点，恢复检测线路的导通。
28.控制系统判断焦罐异常状态的方法为：在焦罐停止旋转或接送焦罐流程完毕后，信号检测装置与旋转焦罐抱闸闭合或aps夹紧信号联动，将焦罐上并联的工形电阻接入车载控制系统控制回路中，与之串联安装在电机车侧的电阻r0＝1.2kω。在衬板未发生脱落的情况下，根据并联电阻阻值计算公式，算得并联电阻的总阻值为此时测得的信号为电流毫安信号若第x(x≤n)块衬板发生脱落，则衬板上的工形电阻会脱离当前电路，并使后继并联电阻电路断开，此时电路上并联电阻的阻值测得的信号为毫安信号将带入公
式计算，得出若此时控制系统测得的i1＝16ma，则即控制系统可以根据检测出的电流值计算出第17块衬板处发生了脱落，并可以向操作人员发出报警，进行相应的自动连锁保护，避免电机车进行接送焦罐和接红焦等操作。
29.需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。