Application Notes – Custom Designed Systems, Vol. 12

Coal - Stone Layer Boundary Recognition
F&E project for DSK Deutsche Steinkohle AG, Herne
Application
Coal-getting machines (coal plough, roller bearing) in coal mining are guided
manually along the coal bed. To minimize the cutting of stone and therefore to
optimise productivity, a partnership of some high-tech companies developed anautomatic horizontal control system, based on an optical sensor.
Optical Coal/Adjoining Rock Sensor
The major contribution of tec5 AG was the development of an Optical Sensor for
Coal/Adjoining Rock recognition. This sensor is mounted directly on the coal-getting
machines and analyses the lower cut surface. Illuminated alternating by two laser
diodes, the reflected light at two specific wavelengths is evaluated. The cla ssification
results are than prepared for the transmission via a wireless radio data
communication unit.
To make it possible to use an optical sensor in this environment we first had to solve
the problem of extreme dirt. The light is transferred via fibre optics to a slide block
which is pressed with spring tension directly to the measuring surface to reliableprevent contamination of the window. The sensor head (incl. measuring window)
therefore must have extreme abrasion stability.
Additional challenges§ Extreme mechanical demands on the robustness of the sensor (vibrations,accelerations)§ Explosion hazardous area
§ Energy saving assembly (power supply for all components is provided by abattery pack)
Technical data
§ Microcontroller operated active 2 -channel photometer§ Measurement wavelengths: 850nm and 1550nm§ Measurement frequency: 10 Hz§ Serial Interface: RS-485§ Cylindrical metal housing: length: 100mm, Ø 45mm§ Explosion proof: EEx ia I
For more information please contact:

tec5 AG, In der Au 25, 61440 Oberursel, Deutschland / Germany
Tel.: +49-6171-9758-0, Email: info@tec5.com

株式会社

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Tel:03‑5328‑2858 Fax:03‑5328‑2859
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Application Notes – Custom Designed Systems, Vol. 12

Sensor für Optische Grenzschichterkennung
F&E-Projekt: für DSK Deutsche Steinkohle AG, HerneAufgabe
Im Kohlenbergbau eingesetzte Gewinnungsmaschinen (Kohlenhobel, Walzenlader)werden manuell entlang des Kohleflözverlaufes geführt. Um dabei vorkommendeFehlsteuerungen und somit den unbeabsichtigten Mitschnitt von Gestein zu
minimieren hat eine Gruppe verschiedener Firmen eine vollautomatische
Horizontsteuerungslösung erarbeitet und zur Betriebsreife entwickelt.
Optischer Kohle/Nebengesteinssensor
Kernbeitrag der tec5 AG war die Entwicklung eines Optischen Sensors zur
Kohle/Nebengesteinserkennung. Er wird an der Gewinnungsmaschine montiert undanalysiert die untere Schnittfläche. Hierzu beleuchtet der Optische Sensor dieMessfläche auf zwei ausgewählten Wellenlängen, wertet die reflektierten
Strahlungsanteile aus und stellt das Klassifikationsergebnis einer
Funkdatenübertragungseinheit zur Verfügung.
Erst ein kleiner Trick ermöglicht den Einsatz optischer Messtechnik an diesem Ort
extremer Schmutzbelastung: Das Licht wird vom Sensor über einen kurzen
Lichtwellenleiter einem Gleitschuh zugeführt, welcher mit Federkraft direkt auf die
Schnittfläche gepresst wird. Die Auflagefläche inklusive des eingebetteten
Messfensters sind hochabriebfest ausgeführt. So wird eine Verschmutzung desSensorfensters zuverlässig vermieden.
Weitere Herausforderungen§ Extrem hohe mechanische Anforderungen an die Robustheit des Sensors(Vibration, Beschleunigungen)§ Explosionsgefährdeter Einsatzbereich§ Energiesparende Ausführung (alle Komponenten auf dem Hobelkörper
werden von einem Akkumulator mit Energie versorgt)
Technische Daten§ Mikrocontrollergesteuertes aktives Zweikanal-Photometer§ Messwellenlängen 850nm und 1550nm§ Messfrequenz ca. 10 Hz§ Serielle Schnittstelle RS-485§ Zylindrisches Metallgehäuse, Länge ca. 100mm, Ø ca. 45mm
§ Explosionsschutz-Zulassung nach EEx ia I

For more information please contact:

tec5 AG, In der Au 25, 61440 Oberursel, Deutschland / Germany
Tel.: +49-6171-9758-0, Email: info@tec5.com