CN102359767B - 基于双缝干涉的带宽检测传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带宽检测传感器，尤其是一种采用基于双缝干涉的带宽检测传感器。该传感器包括支架(5)，在所述支架(5)上设置第一气缝形成单元、气缝检测单元以及设置在二者之间的气缝检测空间(9)，所述第一气缝形成单元内部设置第一气室(11)，外部设置与所述第一气室(11)相连通的第一进气接头(7)、产生第一气缝的第一缝隙(12)，所述气缝检测单元上设置若干位置与所述第一缝隙(12)相对应的并可接收所述第一气缝的气体信号的气体检测管(2)。本传感器通过采用气体测微的方式，对带钢的带宽和板面的品进行精确的测量，充分利用气缝的性质，通过检测气缝气体的变化来检测板宽和板面品质。
Description
本申请是申请日为2009年9月25日、申请号为200910075546.2、发明名称为“气缝式带宽检测传感器”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种带宽检测传感器，尤其是一种采用基于双缝干涉的带宽检测传感器。
背景技术
现在工厂中关于带钢板宽，板面品质的测定技术尚不完善。它通常采用光照测定的方案：利用感光元件监测光的存在与否来检测带宽。此方法精度良好，所使用的仪器设备也都是精密设备，这些精密设备的应用场合就受到了很大的限制，而对于钢铁企业中的工作环境大都是高温、高噪声、多粉尘，条件非常恶劣。这就对感光元件的材料及性能的要求较高，不易维护，使生产效率降低，生产成本提高，使用非常不便。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于双缝干涉的带宽检测传感器，它制作简单，生产成本低，可在各种恶劣的环境中使用，实现容易，具有很高的实用价值。
本发明所采用的技术方案是：一种基于双缝干涉的带宽检测传感器，该传感器包括带有调压装置的气源、带有气电信号采集转换的计算机信息处理系统，还包括支架，在所述支架上设置第一气缝形成单元、气缝检测单元以及设置在二者之间的气缝检测空间，所述第一气缝形成单元内部设置第一气室，外部设置与所述第一气室相连通的第一进气接头、产生第一气缝的第一缝隙，所述气缝检测单元上设置若干位置与所述第一缝隙相对应的并可接收所述第一气缝的气体信号的气体检测管。
本传感器结构简单，使用方便，通过采用气体测微的方式，对带钢的带宽和板面的品质进行精确的测量，充分利用气缝的性质，通过检测气缝气体的变化来检测板宽和板面品质，生产成本低，可在各种恶劣的环境中使用，实现容易，具有很高的实用价值。
作为本发明的一种优选方式，所述气缝检测单元包括检测板，所述检测板上设置位置与所述第一缝隙相对应的检测腔，所述检测腔内设置所述气体检测管。通过在检测腔内设置气体检测管，可以有效地检测到气缝中气体信号，从而检测到带宽及板面品质。
作为本发明的一种优选方式，所述第一气缝形成单元中的第一气室由第一进气板和与其密封连接的第一气缝生成板构成，所述第一进气板上设置与所述第一进气接头相配合的第一进气口，所述第一气缝生成板上设置所述第一缝隙。通过气室的设置可以形成稳压气体，使得生成的气缝压力稳定，便于测量。
作为本发明的一种优选方式，所述支架上设置第二气缝形成单元，所述第二气缝形成单元内部设置第二气室，外部设置与所述第二气室相连通的第二进气接头、产生第二气缝的第二缝隙，所述第二缝隙与所述第一缝隙平行，所述第二缝隙产生的第二气缝穿过所述气缝检测空间并且其方向与所述第一缝隙产生的第一气缝的方向相垂直。第二气缝形成单元的设置，通过互相垂直的两气缝的设置，可以使测量更加精确。
作为本发明的一种优选方式，所述第二气缝形成单元中的第二气室由第二进气板和与其密封连接的第二气缝生成板构成，所述第二进气板上设置与所述第二进气接头相配合的第二进气口，所述第二气缝生成板上设置所述第二缝隙。采用与第一气缝形成单元同样的结构，可以使本传感器制作简单，降低成本，便于控制测量精度。
作为本发明的一种优选方式，所述第一气缝和所述第二气缝的宽度均为0.03mm～0.05mm。由于气缝宽度较小，并且压力较高，可以有效避免杂质进入缝隙，使缝隙堵塞，影响使用寿命
作为本发明的一种优选方式，所述第二气缝的压力大于第一气缝的压力。通过调节两气缝的压力，可以调节气缝经干涉后气体的流向，选择第二气缝的压力大于第一气缝的压力，可以是干涉后的气体尽可能的流向远离带钢的一侧，有利于提高气体测微的精度。
附图说明
图1是基于双缝干涉的带宽检测传感器第一实施例的结构示意图；
图2是基于双缝干涉的带宽检测传感器第一实施例的工作状态示意图；
图3是第一气缝形成单元和气缝检测单元的结构剖视图；
图4是图3的A-A向视图；
图5是图3的B-B向视图；
图6是基于双缝干涉的带宽检测传感器第二实施例的结构示意图；
图7是基于双缝干涉的带宽检测传感器第二实施例的工作状态示意图；
图8是第二气缝形成单元的结构剖视图；
图9是图8的C-C向视图；
图10是图8的D-D向视图。
具体实施方式
本发明提出一种基于双缝干涉的带宽检测传感器，它制作简单，生产成本低，可在各种恶劣的环境中使用，实现容易，具有很高的实用价值。
本发明所涉及的基于双缝干涉的带宽检测传感器的第一实施例如图1所示。支架5上主要设置两部分组成，这两部分之间留有气缝检测空间9，一部分是第一气缝形成单元，包括由第一进气板6和第一气缝生成板4通过螺栓固定连接构成的第一气室11，并且第一进气板6和第一气缝生成板4之间为密封连接，如图3、图4和图5所示，其中，图3显示了第一气缝形成单元和气缝检测单元的内部结构，第一进气板6的一侧设置第一进气口10，第一进气口10上安装进气接头7。第一气缝生成板4上设置第一缝隙12，第一进气接头7与带有调压装置的气源8相连。
传感器的另一部分是通过螺栓和第一气缝形成单元固定在一起的气缝检测单元，该气缝检测单元包括和第一气缝生成板4固定连接的检测板3，检测板3上设置检测腔13，检测腔13内设置若干气体检测管2，气体检测管2的位置与第一气缝生成板4上的第一缝隙12的位置相对应。气体检测管2与带有气电传感器的信号采集转换及计算机信息处理系统1相连。检测腔13内设置的气体检测管2的数量越多，检测的精度就越高。
工作时，将带钢慢慢送入本传感器的气缝检测空间9内，如图2所示，打开气源8，高压气体通过第一进气接头7导入第一气室11内，形成稳压气体，并通过第一缝隙12的作用形成层流气体，即气缝，宽度为0.03mm～0.05mm。当无带钢从气缝检测空间9内经过时，层流气体就会进入气体检测管2，并通过带有气电传感器的信号采集转换及计算机信息处理系统1来测得信号。当有带钢从气缝检测空间9内经过时，由于气体不能穿透带钢，由第一气缝生成板4产生的层流气体被带钢遮挡住，使得对应被带钢遮住部分的气体检测管2内接收不到气体信号，没有被带钢遮住部分的气体检测管2内可以接收到气体信号，这样就会通过与气体检测管2相连的带有气电信号采集转换的计算机信息处理系统1检测出来带钢的宽度等参数。
本发明的第二实施例与第一实施例结构相似，所不同的是支架5上还设置与带有调压装置的气源8相连接的第二气缝形成单元，如图6所示。该第二气缝形成单元结构与第一气缝形成单元结构大体一样，如图8、图9和图10所示，其中，图8显示了第二气缝形成单元的内部结构，即内部设置第二气室11′，外部设置与第二气室11′相连通的第二进气接头7′和产生第二气缝的第二缝隙12′。需要说明的是该第二气缝形成单元中的第二缝隙12′与第一气缝形成单元的第一缝隙12平行，第二缝隙12′产生的第二气缝穿过气缝检测空间9并且其方向与所述第一缝隙12产生的第一气缝的方向相垂直，并且在使用时，带钢不从第一气缝形成单元与气缝检测单元之间的气缝检测空间9通过，而是从第一气缝形成单元与第二气缝形成单元之间的空间内通过，接受检测。
第一气缝形成单元、第二气缝形成单元以及气缝检测单元的工作位置摆放如图6所示。第一气缝形成单元和气缝检测单元在上水平放置，即形成水平方向的层流气体。第二气缝形成单元在下竖直放置，即形成的层流气体方向竖直向上吹向第一气缝生成板4的气缝检测空间9，并且两层流气体互相垂直。
工作时，如图7所示，打开气源8，气体就会在第一气缝形成单元的第一气室11和第二气缝形成单元的第二气室11′内生成稳压气体，并通过第一缝隙12和第二缝隙12′产生第一气缝和第二气缝，第一气缝和第二气缝在气缝检测空间9发生干涉，干涉结果使两气缝从不同方向流进大气，两气缝宽度为0.03mm～0.05mm。调节第一气缝和第二气缝的气体压力可以控制两气缝干涉后气体的流向，本实施例中调节调压装置使得第一气缝形成单元的气体压力大于第二气缝形成单元内的气体压力。将带钢从第一气缝形成单元和第二气缝形成单元之间的空间通过。当没有带钢通过时，通过调节第一气缝和第二气缝的气体压力，使得气体检测管2内接收不到气体信号，当有带钢通过时，由于第二气缝形成单元产生层流气体被带钢挡住，此时，仅有第一气缝形成单元产生的气体信号可以被气体检测管2接收，并在计算机系统中显示出来，未被带钢挡住的第一气缝的气体信号就无法被气体检测管2接收，也就在计算机系统中无法显示，由此即可实现带宽的测量。
本传感器结构简单，使用方便，通过采用气体测微的方式，对带钢的带宽和板面的品质进行精确的测量，充分利用气缝的性质，通过检测气缝气体的变化来检测板宽和板面品质，生产成本低，可在各种恶劣的环境中使用，实现容易，具有很高的实用价值。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对本发明的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化，例如气室的构成形式、气缝检测单元和第一气缝形成单元可以不固定连接在一起只需使气体检测管可接收到气缝的气体信号即可，等等，这里也不用对于所有的实施方式进行穷举，而由此所提出的显而易见的变化，仍处于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于双缝干涉的带宽检测传感器，该传感器包括带有调压装置的气源(8)、带有气电信号采集转换的计算机信息处理系统(1)，其特征在于：还包括支架(5)，在所述支架(5)上设置第一气缝形成单元、气缝检测单元以及设置在二者之间的气缝检测空间(9)，所述第一气缝形成单元内部设置第一气室(11)，外部设置与所述第一气室(11)相连通的第一进气接头(7)、产生第一气缝的第一缝隙(12)，所述气缝检测单元上设置若干位置与所述第一缝隙(12)相对应的并可接收所述第一气缝的气体信号的气体检测管(2)；
所述气缝检测单元包括检测板(3)，所述检测板(3)上设置位置与所述第一缝隙(12)相对应的检测腔(13)，所述检测腔(13)内设置所述气体检测管(2)；
所述第一气缝形成单元中的第一气室(11)由第一进气板(6)和与其密封连接的第一气缝生成板(4)构成，所述第一进气板(6)上设置与所述第一进气接头(7)相配合的第一进气口(10)，所述第一气缝生成板(4)上设置所述第一缝隙(12)；
所述支架(5)上设置第二气缝形成单元，所述第二气缝形成单元内部设置第二气室(11′)，外部设置与所述第二气室(11′)相连通的第二进气接头(7′)、产生第二气缝的第二缝隙(12′)，所述第二缝隙(12′)与所述第一缝隙(12)平行，所述第二缝隙(12′)产生的第二气缝穿过所述气缝检测空间(9)并且所述第二气缝方向与所述第一缝隙(12)产生的第一气缝的方向相垂直。
2.根据权利要求1所述的基于双缝干涉的带宽检测传感器，其特征在于：所述第二气缝形成单元中的第二气室(11′)由第二进气板(6′)和与其密封连接的第二气缝生成板(4′)构成，所述第二进气板(6′)上设置与所述第二进气接头(7′)相配合的第二进气口(10′)，所述第二气缝生成板 (4′)上设置所述第二缝隙(12′)。
3.根据权利要求1所述的基于双缝干涉的带宽检测传感器，其特征在于：所述第一气缝和所述第二气缝的宽度均为0.03mm～0.05mm。
4.根据权利要求1所述的基于双缝干涉的带宽检测传感器，其特征在于：所述第二气缝的压力大于第一气缝的压力。
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