一种电磁非接触式钢丝在线计米测速方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电磁非接触式钢丝在线计米测速方法和装置，在钢丝行进方向上依次间隔设置轴向励磁装置和内通过式磁敏检测传感器，以窄脉冲电压激励励磁装置，内通过式磁敏检测传感器实时检测钢丝周围的剩磁，在检测到磁零点时，控制系统发送窄脉冲激励触发指令，启动下次励磁与检测的过程，同时计米数值增加一个计米节距对应的值，由此循环励磁直至结束。本发明专利技术解决了由于被检测钢丝的直径、材质变化引起的剩磁强度不一致导致的偏差问题和钢丝抖动引起的信号不稳定的问题，也使检测更小规格的钢丝成为可能，通过常规的仪表校正与调试过程，设置好正确的脉冲间隔长度，可实现高精度的计米。高精度的计米。高精度的计米。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁非接触式钢丝在线计米测速方法及其装置


[0001]本专利技术涉及钢丝(或绳索)在线计米测速
，特别涉及一种适用于不同规格的钢丝产品，包括小规格产品在内的，高速生产过程中的电磁非接触式钢丝在线计米测速方法及其装置。

技术介绍

[0002]在钢丝及其制品的生产制造过程中，成品长度是重要的质量指标，成品长度的精确控制是重要的质量标准之一，长度的精度会直接影响成材率和生产效率。譬如大桥钢丝，许长不许短，一旦短了，架不上去就会成为废品；譬如定长制绳的钢丝，轮胎用钢帘线等等，很多根钢丝一起绞合，成绳长度受限于最短的一根，其他长出来的部分都是生产废品。
[0003]目前的钢丝生产过程中，最常见的在线计米方式是通过计米轮计米，行进中的钢丝缠绕或贴压在一个标准长度的轮子上，摩擦力带动轮子转动，感应开关检测轮子转动，轮子转动一圈为一个标准长度，根据运行过程轮子转动圈数，计算运行的长度。这种方式误差大，主要在以下两个方面的缺陷无法克服：
[0004]1：钢丝外形为圆柱体，计米轮的与钢丝表面仅是线接触，接触面积小，摩擦力小，运行中钢丝表面和计米轮之间存在不确定的打滑。
[0005]2：计米轮使用一段时间后，轮子表面会有磨损，磨损后计米轮的实际长度与原始的计米轮就会有差别，在实际使用中需要对计米轮进行周期性校验，并修改参数。因为磨损是缓慢且连续的发生的，并且持续进行的，在前后修改参数的期间，总存在着无法解决的偏差。
[0006]在钢丝绳测长方面，在一些文献中描述过利用电磁标记测量长度的非接触测量方式，先采用激励磁化装置磁化钢丝绳的某点，再检测该磁化点，然后再重复激励磁化装置，磁化钢丝绳的后面某点，如此循环。检测磁化点的次数来测定被测钢绳的长度。
[0007]这种方法对于慢速的较大规格的钢绳，尚有应用的可能，可以避免前述计米轮计米的缺陷。但是将这种装置应用于高速运行的小规格钢丝长度测量时，又具有无法回避的缺陷。
[0008]专利号为00223049.6的技术《钢丝绳测长装置》专利，采用“在被测钢丝绳旁设置有磁化线圈和固定有至少一个感应线圈或磁头的轮子”，“磁化线圈至少为一组，每个磁化线圈相对设置在钢绳之间”,“磁化线圈和轮子尽量接近并且以不接触钢绳为宜”。这种方式采取垂直于钢丝轴向的磁场对钢丝轴线上某点励磁，在磁化点的一定距离之后，用外部检测轮上安装的检测传感器检测该磁化点的方式，找到该磁化点，同时启动下次磁化。以此循环重复计米，可用于精度不是很高的慢速较大规格的钢丝绳计米检测。
[0009]但对于小规格的高速运行的钢丝，如胶管钢丝时，钢丝直径不到1mm,有的甚至只有0.1mm，运行速度高达1000m/min,加上高速运行时的钢丝抖动和旋转，磁化线圈和钢丝之间的距离不稳定，磁化效果不一致，剩磁曲线不确定，同时，检测轮子和钢丝之间间距和角度不稳定，检测效果也不好，磁化触发的位置在检测部位难以对应确定，故应用于高速运行
的小规格钢丝计米检测时，很难达到高精度。
[0010]发表于2006年6月重庆工商大学学报(自然科学版)的文章：《钢丝绳在线测长仪的研制》中提出，“用一个励磁装置对被检测点的铁磁材料磁化后,会在铁磁材料上产生剩磁。其剩磁磁场强度分布以该点为中心沿两级迅速衰减,一旦运动中保留剩磁的那段铁磁材料通过线圈时,将会产生与剩磁强弱成正比的感生电动势.很明显,通过励磁装置时被磁化瞬间所对应的那段钢丝绳所感生的信号最强,”[0011]这种方法用一个励磁装置对钢丝绳上单点励磁，产生“磁场强度分布以该点为中心沿两级迅速衰减”的剩磁，对于小规格的高速运行的钢丝而言，这种方式同样产生因磁化线圈和钢丝之间的距离不稳定，磁化效果不一致，剩磁曲线不确定的问题，
[0012]同时，这种方法采用感应线圈检测运行中的剩磁标记，钢丝从感应线圈通过，不管单点励磁磁化点的角度如何，感应线圈都能一致地检测，但因为感应线圈对剩磁标记的响应，正比于磁通量的变化率，波形一致的剩磁标记，通过感应线圈时引起的感应电压，和其相对运行速度线性相关，高速运行的钢丝，因不同的运行速度，将产生不同的感应电压，因而这种方法不能通过固定的电压比较来确认磁化点。因而，文章提出，通过最大值检测来找出钢丝上最大剩磁的点，“当通过励磁装置时被磁化瞬间所对应的钢丝绳上的点所感生的信号幅度最大.记录下这个点的同时,通过控制器立即发出磁标记的脉冲信号对当前励磁线圈处的该点钢丝绳进行充磁,并留下剩磁标记”，但检测并确认到“所感生的信号幅度最大”点时，已经不再是“所感生的信号幅度最大”点经过感应线圈的时刻，此时再去激励下次磁化，存在了不确定的时间偏差，对于高速运行的钢丝而言，这就导致了不可接受的长度偏差。
[0013]总之，目前所见的钢丝计米测速方法，最常见的是传统的计米轮方式，无法解决因为接触而导致的打滑、磨损、线径变化引起的误差，无法满足高精度的计米指标。也有通过本专利技术所涉电磁方式实现，循环对运行中的钢丝绳做磁标志点，在之后检测出来计数累加，同时做下次磁标记点的方案来测速计米。但现存的这种方案，通过对钢丝轴向某点磁化后，在轴向形成一个以该点为中心，向两边衰减的剩磁波形，其后的检测电路，检测并比较剩磁磁感应强度，寻找最大值，或者一个设定值时，以此来确定励磁位置。
[0014]实际应用时，对一点磁化产生稳定剩磁是很困难的，因此这种方法不能适用。因为生产过程中不同规格的钢丝、不同的生产速度、以及机器在运行中存在抖动引起的、每一次磁化时钢丝与磁化装置距离的变化，磁化效果是不一致的，因此而最大剩磁磁感应强度、剩磁磁感应强度波形都不一致。因而依此确定励磁点标志的方法是不可靠的，无法适应实际要求，因而目前这种方式，没有能够在行业内广被泛应用。
[0015]为了通过电磁方式实现高精度的计米测速，需要一种磁化和检测方法，可以稳定可靠地确定磁化时的磁化点标志，并且能在磁化之后可靠地检测确定，循环执行一次磁化检测过程：可以适用于小规格的钢丝，可以适应不同规格的钢丝、不同的生产速度，并且对一定程度内钢丝抖动是不敏感的。

技术实现思路

[0016]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术中通过电磁方式进行钢丝(或绳索)计米测速时，无法避免因钢丝抖动产生的误差的缺陷，提供一种可以稳定可靠地确定磁化时
的磁化点标志，并且能在磁化之后可靠地检测确定，循环执行下一次磁化检测过程的检测方法和装置，该方法可以适用于小规格的钢丝，可以适应不同规格的钢丝、不同的生产速度，并且对一定程度内钢丝抖动是不敏感的。
[0017]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0018]本专利技术的方法与现存对钢丝某点磁化方法不同：
[0019]在本专利技术中，钢丝轴向行进，通过轴向励磁装置时，从一个磁极进入，从另一个磁极出来，优先的，钢丝轴向平行于轴向励磁装置被激励时产生磁化磁场的中心磁力线方向。
[0020]以窄脉冲电压对磁化装置励磁时，磁化装置的两极之间形成磁化磁场，两极为一对对称磁极，磁场方向从一个极指向另一个极，此时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁非接触式钢丝在线计米测速方法，其特征在于，在钢丝行进方向上依次间隔设置有轴向励磁装置和内通过式磁敏检测传感器，以窄脉冲电压电源激励轴向励磁装置时，轴向励磁装置产生磁化磁场，钢丝轴向行进，从轴向励磁装置的一个磁极进入，另一个磁极出来，处于磁化磁场内的一段钢丝被轴向磁化，形成被磁化段并产生局部以磁零点为中心点沿轴向对称的特征波形的剩磁；内通过式磁敏检测传感器实时检测钢丝周围的磁场强度，并实时转换为电信号，传送至控制系统；启动计米时，首次激励轴向励磁装置，使钢丝产生带特征波形的剩磁的被磁化段，控制系统检测到被磁化段后，启动剩磁零点比较检测，在检测到磁零点时，控制系统计米数值增加一个计米节距对应的值，同时发出轴向励磁装置激励触发命令，启动轴向励磁装置的下次励磁与磁零点检测，由此循环励磁直至结束。2.如权利要求1所述的电磁非接触式钢丝在线计米测速方法，其特征在于，钢丝轴向行进，通过轴向励磁装置时，钢丝轴向平行于轴向励磁装置被激励时产生磁化磁场的磁极中心部位磁力线3.如权利要求1所述的电磁非接触式钢丝在线计米测速方法，其特征在于，轴向励磁装置为螺线管或对称串联连接的双电磁铁结构分别作为两个极或单电磁铁结构将磁路延伸至两个对称的磁极。4.如权利要求1所述的电磁非接触式钢丝在线计米测速方法，其特征在于，内通过式磁敏检测传感器包括若干个磁敏感器，磁敏感器围绕钢丝通过孔均匀排布。5.如权利要求1所述的电磁非接触式钢丝在线计米测速方法，其特征在于，对停车时不满一个停机长度的部分，通过速度计算得到停车过程中最后一次窄脉冲激励后的行走长度，做出精确的补偿。6.一种电磁非接触式钢丝在线计米测速装置，其特征在于，包括在钢丝行进方向上依次间隔设置的轴向励磁装置、内通过式磁敏检测传感器，还包括控制系统；以窄脉冲电压激励励磁装置，内通过式磁敏检测传感器实时检测钢丝周围的剩磁，并实时转换为电信号，传送至控制系统；启动计米时，首次激励轴向励磁装置，使钢丝产生带特征波形的剩磁的被磁化段，控制系统检测到被磁化段后，启动剩磁零点比较检测，在检测到磁零点时，控制系统计米数值增加一个计米节距对应的值，同时发出轴向励磁装置激励触发命令，启动轴向励磁装置的下次励磁与磁零点检测，由此循环励...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡杨勇，胡舟逸，汪涛，周心涛，陆政烨，
申请(专利权)人：江阴天润信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：