本发明专利技术涉及一种用于监控运行中的齿轮的方法，该运行处于在应用非接触测量的至少一个磁弹性传感器（1）的情况下，至少一个磁弹性传感器用于在齿轮中存在机械应力时记录磁导率的变化，其中至少一个磁弹性传感器（1）定位在待监控的齿轮处，以使得其在出现高载荷的区域中检测齿轮，并且能经过测量磁导率的变化来测定力。应用：在齿轮处非接触性的数据测定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于监控运行中的齿轮的方法，该运行处于在应用非接触测量的至少一个磁弹性传感器（1）的情况下，至少一个磁弹性传感器用于在齿轮中存在机械应力时记录磁导率的变化，其中至少一个磁弹性传感器（1）定位在待监控的齿轮处，以使得其在出现高载荷的区域中检测齿轮，并且能经过测量磁导率的变化来测定力。应用：在齿轮处非接触性的数据测定。【专利说明】用于监控运行中的齿轮的方法和装置
本专利技术涉及一种对齿轮的监控，其在运行中的应力可以非常高，并且在损坏情况下必须更换齿轮或整个系统。
技术介绍
避免齿轮断裂的问题迄今仅能通过间接方法来处理。在此，一方面可以缩短维护间隔的长度并且更换相应涉嫌疲劳的关键构件。另一方面可以设置对驱动电流的监控，以便确定特别是在运行中的过载。然而这两种方法都具有缺点。第一种方法与高成本相关联，这是因为一方面在硬件方面要替换构件，并且另一方面停工时间导致了低生产率。第二种方法总体上非常不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种方法和设备，以便非接触地监控运行中的齿轮。该目的的解决方案分别通过独立表达的权利要求的特征组合来实现。本专利技术基于以下的认知，即通过非破坏性地测量运行期间在齿轮处的机械应力，能实现监控齿轮的或全部齿轮系统的面临的故障。这通过应用磁弹性传感器而实现，其在待监测的齿轮上首先安装在端面处，并且特别是在出现最大机械应力的那个位置上。这意味着，磁弹性传感器通常平行于齿轮轴线地取向，并且与齿轮表面的间距较小。通常监控齿轮在其中出现最大机械载荷的区域。磁弹性传感器测量在铁磁性的工件中在出现机械应力时的磁导率。这些机械应力在齿轮载荷变化时发生改变。如果这样的齿轮超载，那么这由磁弹性传感器来确定，并且可以及时地在断裂之前关断齿轮或齿轮系统。特别有利的是，将这种方法与频率分析相组合。由此例如可以计算齿轮啮合频率。因此获得例如关于传动装置状态的附加信息。如果使用附加的磁弹性传感器，那么附加地可以直接测量其他的力。这要求附加的磁弹性传感器主灵敏度的取向相对于至少一个传感器改变。通过调整附加的磁弹性传感器的传感器头能进行调节。有利地，为了改善力分布的区域解析而应用磁弹性传感器阵列。这可以首先以一维解析的行传感器的描述形式来实现。在这种传感器中，多个磁弹性的传感器依次布置在一行中。二维地、即平面设计的传感器阵列具有多个磁弹性传感器，它们定位出一个面。特别有利的是，也将监控用于对齿轮的质量控制。在此，齿轮在模拟运行中被监控，以使得机械应力近似地相应于现实情况。然而在这种情况下对该运行进行模拟。由此不仅在实际运行中而且在模拟运行中可以监控静态的或动态的状态。利用该方法可以非常精确地检查一个或多个齿轮的应力能力或应力。利用相同的方法，基于在构件中的机械应力，时间解析地测定齿轮的旋转数和当前的角位置。如果磁弹性的传感器前面地或侧面地实施在齿轮的轮齿附近，那么识别齿轮的轮廓。由此能以有利的方式确定在几何尺寸中的偏差。由此再次可以实施监控磨损或损坏情况。相应于本专利技术的方法的实施能以有利的方式通过传感器装置实现，其适用于检测在齿轮处的应力。这利用使用一个或多个磁弹性的传感器而实现，其能够非破坏性地记录在运行中在一个或多个齿轮处的、例如在相互的啮合区域中的机械的应力。【专利附图】【附图说明】以下结合示意图描述不限制本专利技术的实施例。附图示出:图1是齿轮监控装置，具有非接触地工作的磁弹性的传感器I以及与齿轮3啮合的齿轮2，磁弹性的传感器对准待监控的齿轮3，图2是相应于图1的视图，其转过了 90°。【具体实施方式】磁弹性的传感器I以在长度变化中磁性的磁导率变化的效应为基础。在此材料的磁特性由出现的机械的力影响，这些机械的力作用于该材料。相应的传感器的特征在于高的测量准确性以及直接测量力。这种形式的传感器非接触地以与待测量的物体确定的间距地定位并且可以在运行中应用。那么通过非接触地借助于磁弹性的传感器测量轴的磁导率的变化，例如可以测量传输力的轴的转矩。相应于本专利技术能实现齿轮的非接触的监控，其由于从外部作用的力经受机械的应力。在此测定在运行中的齿轮。如果在应用构件之前应该进行待实施的质量安全，那么也可以模拟该运行，其中进一步地产生类似运行的状态。由此例如将一个齿轮与另一个齿轮啮合并且将待检验的齿轮如同在运行中那样被加应力。由磁弹性的传感器测量在模拟运行中的应力，以使得记录在待监控的齿轮中的力并且例如起到机械的应力的确定的额定值。由此能实现的是，通过及时地调整这个构件或设备的运行，阻止机器的断裂或损坏。总体上特别是可以延长维护间隔。由此并不更换在有规律的检查中还没有疲劳的构件。由此可以延长设备的耐用度。如果构件非铁磁性地构造，例如可以首先部分地表面地涂覆铁磁性的涂层。由此用于测量在构件中出现的力的磁弹性的传感器以高的准确性是可行的。在图1中在侧视图中示出两个相互啮合的齿轮2，3，以使得轮齿从外出是可见的。磁弹性的传感器1，与旋转轴线错开地、与待监控的齿轮3错开地，在端面的附近或在齿轮的高应力的区域中以于齿轮的表面的间距地定位。图2示出一个视图，其相对于在图1中的视图转过90°。这两个齿轮2，3现在在端面是可见的并且齿轮的相应的轮齿的呈现仅仅通过齿轮的相应的部分回路的呈现来示出。磁弹性的传感器I的确切的定位根据相应的要求来调整。在图2中磁弹性的传感器I大约对准待监控的齿轮3的齿轮的根部。由此力在通常齿轮的最大加应力的区域中被记录。此外可以实施与额定值的比较，以使得停止预定的最大的应力或相应地改变运行状态。【权利要求】1.一种在使用在齿轮中存在机械应力时记录磁导率变化的非接触式测量的至少一个磁弹性传感器(I)的情况下用于监控运行中的齿轮的方法，其中，至少一个所述磁弹性传感器(I)定位在待监控的所述齿轮处，以使得所述磁弹性传感器在出现高的应力的区域中检测所述齿轮，并且通过测量磁导率变化能测定出现的力。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将由至少一个所述磁弹性传感器(I)测定的所述力与额定值进行比较。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，附加地实施频率分析。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使用具有多个依次布置的磁弹性传感器(I)的传感器行。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，使用二维的传感器阵列。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过如在所述运行中那样加载荷和测量所述齿轮来实施对所述齿轮的质量监控。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据机械应力时间解析地测量参数，例如旋转数、当前的角位置。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少一个所述磁弹性传感器(I)相对于所述齿轮定位，以示出所述齿轮的轮廓和/或能测定与额定几何尺寸的偏差。9.一种通过执行相应于权利要求1-8中任一项所述的方法检测在至少一个齿轮处的应力的传感器装置，所述传感器装置包括传感器行，所述传感器行具有多个依次定位的、在对准齿轮上的磁弹性传感器(I )，所述磁弹性传感器用于测量在所述齿轮中的磁导率变化以及呈现所属的力。10.根据权利要求9所述的传感器装置，其中存在二维的传感器阵列，所述传感器阵列对准所述齿轮。【文档编号】G01L1/12GK103827648SQ2012本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在使用在齿轮中存在机械应力时记录磁导率变化的非接触式测量的至少一个磁弹性传感器（1）的情况下用于监控运行中的齿轮的方法，其中，至少一个所述磁弹性传感器（1）定位在待监控的所述齿轮处，以使得所述磁弹性传感器在出现高的应力的区域中检测所述齿轮，并且通过测量磁导率变化能测定出现的力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·乌多·迈尔，约亨·奥斯特迈尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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