磨损传感器制造技术

技术编号:7184243 阅读:431 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种磨损传感器(12)包括支撑在基板(50)上的电路(58)。电路(58)包括多个跨越导电走线(52)和(54)彼此并联耦合的离散元件(56)。电路(58)与测量设备(38)电连接。测量设备(38)测量电路(58)的诸如电阻的电特性。传感器(12)布置在遭受磨损的对象(20)中或与对象(20)相邻并且与对象(20)一起磨损。随着传感器(12)磨损,元件(56)依次从电路(58)去耦,由此改变由设备(38)测量的特性。该变化提供对象(20)的磨损量的指示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于检测磨损的传感器。
技术介绍
许多工业中的装置和设备都由于研磨材料的传送或流动而遭受磨损。例如,在采矿业中,可以将矿石经过滑道传送到运输机上用于后续的加工。由于大、重且硬的岩石的传送,这些滑道遭受严重的磨损。为了延长这样的装置和设备的使用寿命,已知的是将损失的磨损板固定到将以其他形式与研磨材料接触的表面。不论是否使用磨损板,为了最佳地管理和维护装置和设备,通常的做法是监控磨损。这可以通过手动检查或使用传感器来完成。 在手动检查物理上不可行或需要大量的停机时间的一些情况下,使用传感器是唯一可行的选择。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,提供了一种磨损传感器,其包括电路,包括多个离散元件,每个元件对电路的可测量的电特性有贡献;每个元件能够通过传感器上的磨损作用而从电路电去耦,使得当传感器上发生磨损时,元件中的一个或更多个被电去耦,由此改变可测量的电特性。磨损传感器可以包括能够沿遭受磨损的路径布置的基板,其中,电路由基板支撑。元件可以连接在电路中的不同位置处,使得随着磨损沿着路径进展,元件依次从电路去耦。电路可以包括由基板支撑的两个导体,其中跨越导体对元件进行电分流以在元件之间形成并联连接。基板可以包括电路板并且两个导体包括各自的导电走线。两个导体可以嵌入在两个非导电材料层中或夹在两个非导电材料层之间。在一个实施例中,电路板是包括第一板和第二板的复合电路板,其中一个板布置在另一个板之上,并且其中导电走线在第一板与第二板之间延伸。在一个实施例中,每个元件具有相同的额定电特性,例如,相同的电阻、电容或电感。在同一或替选实施例中,元件布置成多个组,每个组中的每个元件具有相同的额定电特性。在另外的实施例中,元件沿磨损路径定位,使得具有额定电特性的一个值的元件在具有同一额定电特性的第二不同值的元件由于传感器上的磨损作用而电去耦之前,由于传感器上的磨损作用而从电路电去耦。在实施例中,多个元件包括沿磨损路径布置的至少三个元件,与电路的各个连接的间隔在磨损增加的方向上逐渐减小。元件中的一个或更多个可以是表面安装电子部件或厚膜印刷的元件。在一个实施例中,电元件是电阻器。在一个可能的布置中,传感器可以包括第一部分和第二部分,并且元件支撑在第二部分上并通过沿第一部分延伸的各个导体在电路中电耦合,使得随着传感器的磨损,各个导体被磨损掉,从而各个元件从电路电去耦。在该布置中,第一部分和第二部分被配置为可以有选择地连接到一起,其中,第一部分是磨损掉的损失部分,而第二部分布置在磨损路径的外面。本专利技术的第二方面提供了一种磨损感测系统,其包括一个或更多个根据本专利技术的第一方面的磨损传感器,该磨损传感器或每个磨损传感器能够布置在遭受磨损的对象的磨损路径中或沿着遭受磨损的对象的磨损路径布置;以及一个或更多个用于测量该传感器或每个传感器的电特性的测量设备。磨损感测系统可以包括处理器,用于处理所测得的该传感器或每个传感器的特性,并用于在所测得的至少一个传感器的特性达到指示对象的目标磨损量的值时控制感官警报的启动。磨损感测系统可以包括由处理器控制以提供对象的磨损的视觉表示的视觉显示ο本专利技术的第三方面提供了一种感测对象所发生的磨损的方法,其包括测量位于在遭受磨损的位置处的对象中的磨损传感器的电路的电特性,其中电路包括多个离散元件,其中传感器被布置成使得元件由于磨损传感器的磨损而从电路依次电去耦,每个元件对电路的可测量的电特性有贡献,使得随着对象发生磨损进而磨损传感器发生磨损,一个或更多个磨损元件被电去耦,从而改变可测量的电特性。在实施例中,随着时间进行重复测量,使得在测量中反映出电特性的改变。在实施例中,电特性的改变用于确定对象的磨损程度。附图说明为了更好地理解本专利技术,参照附图,仅借助于示例对本专利技术的实施例进行描述,其中图1是将磨损板固定到其中布置有根据本专利技术实施例的磨损传感器的结构的螺栓的示意图;图2是根据本专利技术的磨损传感器的实施例的透视图;图3是已经遭受磨损的图2的磨损传感器的透视图;图4是本专利技术的实施例的示意性电路图;图5是磨损传感器的第二实施例的示意图;图6是根据本专利技术实施例的磨损系统的示意性框图;图7是表示由根据本专利技术实施例的多个磨损传感器进行的测量的曲线图;图8是磨损传感器的另外的实施例的电路图的示意图;以及图9是磨损传感器的另外的实施例的示意性电路图。具体实施方式在一个实施例中,磨损传感器包括支撑连接为并联配置的多个电元件的基板。基板意在被布置成被磨损掉,具有被监控磨损的对象的表面。磨损同时发生在该表面和基板的与该表面相邻的末端。这导致电元件的逐渐去除以及因此的电去耦(或开路),并且因此导致由并联元件形成的电路的电特性的改变。电特性的改变是可以测量的并且反映磨损传感器的磨损程度并且因此反映被监控表面的磨损程度。实际上,可以针对具有距离或厚度(如以mm为单位的测量)的形式的或者作为表面的总厚度的百分比的表面磨损量对电特性的改变进行校准。图1示出磨损传感器系统10的示例。在该示例中存在具有磨损板20的形式的遭受磨损的对象。磨损板20由紧固件14固定到结构元件22。紧固件14具有头16和轴18 的螺栓的形式。头16位于磨损板20中的形状互补的凹陷中。螺母M与轴18螺纹啮合, 从而通过在头16和螺母M之间施加夹持力来将磨损板20固定到结构元件22。通道30在头16和轴18的内部,其延伸穿过紧固件14的长度。磨损传感器12的实施例布置在通道30中。这与磨损板20和螺栓14的磨损路径一致。导线32从磨损传感器12延伸,其离开轴18并通过连接器34连接到通信引线36。通信引线36通常用连线连接到接线盒,尽管其可以连接到无线通信设备,并且然后连接到测量设备38。螺栓16和磨损板20的表面以及磨损传感器12的与这些表面相邻的末端遭受磨损。最终,这些表面和磨损传感器12的末端将磨损到虚线40处。线40以上的所有材料将已被磨损掉(即去除),包括部分磨损板20、部分头16和部分磨损传感器12。假设传感器的已被磨损掉的部分上有一个或更多个电元件或者至少这些元件与电路的连接,那么这些元件也将被磨损掉或者以其他形式从它们之前所并联连接到的电路电去耦或开路。图2更详细地示出了磨损传感器12。磨损传感器12包括具有印刷电路板(PCB) 50 的形式的基板,该PCB 50具有沿其长度延伸的一对走线52和M。在实施例中,走线52和 M彼此平行。多个元件56沿PCB 50的长度间隔开。元件56被放置成使得跨越走线52和 M对元件56进行电分流。在该布置中,元件56并联电连接。在一个示例中,元件56是表面安装部件,诸如表面安装电阻器或印刷到PCB 50上的厚膜电阻器。然而,在其他实施例中,元件56可以是其他类型的电部件,诸如电容器、电感器、半导体以及这些部件的组合。 每个导线32连接到每条走线52和M并从每条走线52和M延伸。并联连接在走线52和M之间的元件56的布置形成了具有由元件56确定的可测量的电特性的电路58。在元件是电阻器的情况下,电特性将是由并联布置的电阻器中的每个产生的总电阻。可替选地,可以确定与得到的电阻直接相关的另一电特性(例如电压或电流)。可从导线32测量电特性。电路58的总电阻R被计算为R = 1+ ((1+R》+ (1+ )…(本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量的电特性。1.一种磨损传感器,包括:电路,所述电路包括多个离散元件,每个元件对所述电路的能够测量的电特性有贡献;每个元件能够通过所述传感器上的磨损作用而从所述电路电去耦,使得当所述传感器上发生磨损时,所述元件中的一个或更多个被电去耦,由此改变所述能够

【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:布赖恩·戴维斯
申请(专利权)人:布赖恩投资有限公司
类型:发明
国别省市:AU

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