CN105705910A - 用于向造纸机或其它系统的传感器头提供功率的功率输送系统 - Google Patents

Abstract

一种设备包括被构造成沿着多个轨道（208a-208b、210a-210b）来回移动的底盘（302）。所述设备还包括被构造成形成到轨道的电连接的电触点（212）。所述设备还包括被构造成经由电触点从轨道接收功率并将该功率转换成不同形式和/或对功率进行调节的电力转换器/调节器（306）。另外，所述设备包括被构造成测量材料的至少一个特性的一个或多个传感器（304），其中，所述一个或多个传感器被构造成使用来自功率转换器/调节器的功率进行操作。所述电触点可触碰轨道并直接地从轨道接收功率。所述电触点还可触碰轨道触点（308）并经由轨道触点间接地从轨道接收功率。

Description

用于向造纸机或其它系统的传感器头提供功率的功率输送系统

技术领域

本公开一般地涉及功率输送系统。更具体地，本公开涉及一种用于向造纸机或其它系统的传感器头提供功率的功率输送系统。

背景技术

材料的片材或其它幅材（web）在多种行业中被以多种方式使用。这些材料可包括纸张、多层纸板以及以长的幅材来制造或处理的其它产品。作为具体示例，可以成卷地制造和收集纸张的长片材。

常常有必要或期望随着材料的幅材正在被制造或处理而测量幅材的一个或多个性质。然后可以对制造或处理系统进行调节以确保该性质保持在期望范围内。常常使用跨幅材的宽度来回移动的一个或多个扫描传感器头来进行测量。

常常通过点到点导线连接来向扫描头载送电功率。由于此缆线结构随着扫描头移动，所以该缆线结构通常具有折叠布置，其中，铰接相连的外骨骼允许随着移动的扫描头来回推拉电线。

发明内容

本公开描述了一种用于向造纸机或其它系统的传感器头提供功率的功率输送系统。

在第一实施例中，一种设备包括被构造成沿着多个轨道来回移动的底盘。该设备还包括被构造成形成到轨道的电连接的电触点。该设备还包括被构造成经由电触点从轨道接收功率并将该功率转换成不同形式和/或对功率进行调节的功率转换器/调节器。另外，该设备包括被构造成测量材料的至少一个特性的一个或多个传感器，其中，所述一个或多个传感器被构造成使用来自功率转换器/调节器的功率进行操作。

在第二实施例中，一种系统包括被构造成在多个轨道和传感器头上提供功率的功率源。该传感器头包括被构造成沿着轨道来回移动的底盘。该传感器头还包括被构造成形成到轨道的电连接的电触点。该传感器头还包括被构造成经由电触点从轨道接收功率并将该功率转换成不同形式和/或对功率进行调节的功率转换器/调节器。另外，该传感器头包括被构造成测量材料的至少一个特性的一个或多个传感器，其中，所述一个或多个传感器被构造成使用来自功率转换器/调节器的功率进行操作。

在第三实施例中，一种方法包括使传感器头沿着多个轨道来回移动。该方法还包括在传感器头处形成到轨道的电连接。该方法还包括经由电连接从轨道接收功率并且将功率转换成不同形式和/或对功率进行调节。另外，该方法包括使用传感器头的一个或多个传感器来测量材料的至少一个特性，其中，一个或多个传感器使用经转换的/经调节的功率。

根据以下附图、描述以及权利要求，其它技术特征对于本领域的技术人员而言可以是明显的。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在结合附图对以下描述进行参考，在附图中：

图1示出了根据本公开的示例性幅材制造或处理系统；

图2示出了根据本公开的向扫描传感器头输送功率的示例性扫描器；

图3示出了根据本公开的示例性扫描传感器头的附加细节；

图4A和4B示出了根据本公开的示例性轨道触点，可以通过该轨道触点向扫描传感器头输送功率；以及

图5示出了根据本公开的用于向扫描传感器头输送功率的示例性方法。

具体实施方式

下面讨论的图1至5以及用来在本专利文献中描述本发明的原理的各种实施例仅仅是以举例说明的方式且不应被理解成以任何方式限制本发明的范围。本领域技术人员将会理解的是可在任何类型的适当布置的设备或系统中实施本发明的原理。

图1示出了根据本公开的示例性幅材制造或处理系统100。在本示例中，系统100包括造纸机102、控制器104以及网络106。造纸机102包括被用来产生纸制品、即在卷轴110处被收集的纸幅108的各种部件。控制器104监视并控制造纸机102的操作，其可帮助保持或增加由造纸机102产生的纸幅108的品质。

在本示例中，造纸机102包括至少一个头箱112，其跨机器均匀地向连续移动的金属丝网筛或网孔113分布纸浆悬浮液。进入头箱112的纸浆悬浮液可包含例如0.2-3%的木纤维、填料和/或其它材料，悬浮液的其余部分是水。头箱112可包括稀释致动器阵列，其跨纸幅向纸浆悬浮液中分布稀释水。该稀释水可被用来帮助确保所得到的纸幅108具有跨幅材108的更加均匀的基本重量。

诸如真空箱之类的排水元件阵列114去除尽可能多的水以引起幅材108的形成。蒸汽致动器阵列116产生热蒸汽，其穿透纸幅108并将蒸汽的潜热释放到纸幅108中，从而跨幅材分区段地增加纸幅108的温度。温度的增加可允许更容易地从纸幅108去除剩余的水。再润湿淋浴致动器阵列118向纸幅108的表面上添加小水滴（其可以是空气雾化的）。该再润湿淋浴致动器阵列118可被用来控制纸幅108的湿度曲线，减少或防止纸幅108的过度干燥，或修正纸幅108中的任何干燥条纹。

纸幅108然后常常通过具有反向旋转辊的多个压夹区的砑光机。感应加热致动器阵列120将这些辊中的不同的一些的壳表面加热。随着每个辊表面被局部地加热，辊直径局部地扩大并因此增加压夹压力，这进而局部地挤压纸幅108。感应加热致动器阵列120因此可被用来控制纸幅108的卡尺（厚度）曲线。压光机的压夹区还可装配有其它致动器阵列，诸如空气淋浴或蒸汽淋浴阵列，其可被用来控制纸幅的光滑度曲线或平滑度曲线。

在图1中示出了两个附加的致动器122-124。厚原料流致动器122控制在头箱112处接收到的输入原料的一致性。蒸汽流致动器124控制从干燥缸传递至纸幅108的热量。致动器122-124可以例如代表分别控制原料和蒸汽流的阀。这些致动器122-124可被用于控制纸幅108的干重和水分。

可以使用附加的部件来进一步处理纸幅108，诸如超级砑光机（用于改善纸幅的厚度、平滑度以及光滑度）或者一个或多个涂布站（每个向纸张的表面施加一层涂布剂以改善纸幅的平滑度和可印刷性）。类似地，可使用附加的流致动器来控制厚原料中的不同类型的纸浆和填料材料的比例，并控制被混合到原料中的各种添加剂（诸如助留剂或染料）的量。

这代表了可被用来生产纸制品的一种造纸机102的简要描述。关于此类造纸机102的另外细节在本领域中是众所周知的并且对于理解本公开而言是不需要的。并且，这代表了可在系统100中使用的一个特定类型的造纸机102。可以使用的其它机器或设备包括用于生产纸制品的任何其它或附加的部件。另外，下面描述的控制系统不限于与用于生产纸制品的系统一起使用，而是可以与处理纸制品的系统或者与生产或处理其它物品或材料（诸如多层纸板、硬纸、塑料、纺织品、金属幅材或被作为移动幅材制造或处理的其它或附加材料）的系统一起使用。

为了控制造纸过程，可连续地或重复地测量纸幅108的一个或多个性质。可在制造过程中的一个或不同阶段处测量幅材性质。此信息然后可被用来调节造纸机102，诸如通过调节造纸机102内的各种致动器。这可帮助补偿幅材性质与期望目标相比的任何变化，其可帮助确保幅材108的品质。

如图1中所示，造纸机102包括一个或多个扫描器126-128，其每一个可包括一个或多个传感器。每个扫描器126-128能够测量纸幅108的一个或多个特性。例如，每个扫描器126-128可以包括用于测量厚度、各向异性、基本重量、色彩、光滑度、光泽度、混浊度、表面特征（诸如粗糙度、形貌或表面特征的取向分布）或纸幅108的任何其它或附加特性的传感器。

每个扫描器126-128包括用于测量或探测纸幅108的一个或多个特性的任何适当的一个或多个结构。例如，每个扫描器126-128可以包括安装在跨幅材108来回移动的扫描头上的一组或多组传感器。然而，请注意，还可以在造纸机102的一个或多个位置处使用固定传感器。

控制器104从扫描器126-128接收测量数据并使用该数据来控制造纸机102。例如，控制器104可使用测量数据来调节造纸机102的任何致动器或其它部件。控制器104包括用于控制造纸机102的至少一部分（诸如计算设备）的操作的任何适当结构。

网络106被耦合到控制器104和造纸机102的各种部件（诸如致动器和扫描器）。网络106促进系统100的部件之间的通信。网络106代表了促进系统100中的部件之间的通信的任何适当网络或网络组合。网络106可以例如代表有线或无线以太网、电信号网络（诸如HART或FOUNDATIONFIELDBUS网络）、气动控制信号网或（一个或多个）任何其它或附加网络。

一般地，扫描器126-128中的至少一个包括跨幅材108的表面来回移动的扫描传感器头。每个扫描传感器头通常在“横向方向”（CD）上跨幅材108的宽度移动。可存在跨幅材108的整个宽度移动的单个传感器头，或者多个传感器头可每个跨幅材108的宽度的一部分移动。幅材108的每侧也可以存在一个或多个传感器头。如上所述，常常通过形成点到点导线连接的缆线向扫描传感器头提供电功率。铰接相连的外骨骼用来允许缆线随着移动的扫描头被来回推拉。

遗憾的是扫描传感器头常常在其操作寿命期间来回行进数十万次或者甚至数百万次。由于缆线组件被推拉的次数很多，所以缆线结构、支撑体、载体链接以及终端的开发和测试通常是昂贵的。此外，常常需要诸如聚四氟乙烯（PTFE）、高纯度细股导线以及中间层之类的昂贵建造材料来实现缆线组件的适当操作寿命。

最后，每个缆线组件是移动的系统并具有有限的寿命，这使得必须周期性地或以其它方式进行缆线组件的昂贵替换。此外，缆线组件的故障可能出人意料地发生，并且用于修理的计划之外的机器停车增加了使用缆线组件的成本。除此之外，铰接缆线组件通常本身进行折叠并要求一定量的空间以确保导线不会过于急剧地弯曲，并且容纳缆线组件的空间常常需要包括沿着扫描器的整个长度的检修开口。有时，需要将检修开口密封，这增加系统的额外成本、复杂性以及故障点。其它时间，检修开口可保持打开，但是这允许加工碎屑被俘获。这可在系统上造成额外的磨损并且在具有严格清洁度规范的应用中特别有问题。

如下面更详细地描述的，可以使用从多个轨道接收操作功率的扫描传感器头来减少或消除这些及其它问题。这可减少需要连接到扫描传感器头的缆线的数目。可以使用诸如使用无线无线电来发射传感器测量结果之类的附加特征来完全消除被连接到扫描传感器头的缆线。减少或消除随着传感器头被推拉的缆线的使用可以大大地简化安装和维护并降低操作成本和故障率。

虽然图1示出了幅材制造或处理系统100的一个示例，但可对图1进行各种改变。例如，可以使用其它系统来生产其它纸制品或非纸制品。并且，虽然被示为包括具有各种部件的单个造纸机102和单个控制器104，但系统100可包括具有任何适当结构的任何数目的造纸机或其它机器，并且系统100可包括任何数目的控制器。另外，图1示出了可以向扫描传感器头提供功率的一种操作环境。此功能可以在任何其它类型的系统中使用，并且该系统不需要制造或处理移动的幅材或幅材。

图2示出了根据本公开的向扫描传感器头输送功率的示例性扫描器126、128。如图2中所示，扫描器包括框架202，其所代表的结构限定了幅材108可以通过的空间。框架202内的空间还包括扫描器的各种其它部件。框架202可以由诸如金属之类的（一种或多种）任何适当材料形成。还可以以诸如焊接之类的任何适当方式来形成框架202。另外，虽然被示为被固定到地面，框架202可被固定到任何其它适当结构。

这里的扫描器还包括多个传感器头204a-204b。每个传感器头204a-204b一般地包括能够测量幅材108的至少一个特性的一个或多个传感器。例如，每个传感器头204a-204b可包括用于测量水分、厚度、各向异性、基本重量、色彩、光滑度、光泽度、混浊度、表面特征（诸如粗糙度、形貌或表面特征的取向分布）或幅材108的任何其它或附加特性的传感器。每个传感器头204a-204b包括用于测量或探测幅材的一个或多个特性的一个或多个任何适当结构。

在本示例中，至少一个功率源206向传感器头204a-204b提供操作功率。每个功率源206代表了用于一个或多个传感器头的操作功率的任何适当来源。功率源206可以例如代表至少一个AC和/或（一个或多个）DC电压源。可以使用具有较低电压水平的功率源来遵守针对安全的低压指令，或者可以使用较高电压水平的功率源来支持较低电流水平和通过电触点的较少电弧放电损坏。在特定实施例中，功率源206代表了在50-60Hz下具有20-40VAC的预期范围的AC功率源。

来自功率源206的功率经由多组轨道被提供给传感器头204a-204b。在本示例中，两个轨道208a-208b将传感器头204a电耦合到功率源206。类似地，两个轨道210a-210b将传感器头204b电耦合到功率源206。此外，每组轨道208a-208b和210a-210b还可用来分别地支撑对应的传感器头204a、204b。换言之，传感器头204a实际上可骑在轨道208a-208b上且不需要其它外部支撑，并且传感器头204b实际上可骑在轨道210a-210b上且不需要其它外部支撑。然而，请注意，还可以与用于向传感器头提供功率的轨道相结合地使用传感器头骑在其上面的单独支撑结构。轨道208a-208b、210a-210b中的每一个代表了可以用来向传感器头供应功率的任何适当导电结构。

在本示例中，存在用来向每个传感器头204a或204b供应功率的两个轨道208a-208b或210a-210b。在本实施例中，可以使用一个轨道208a、210a作为电压供应轨道（DC）或者作为电压线#1（AC），并且可以使用另一轨道208b、210b作为电压返回轨道（DC）或者作为电压线#2（AC）。然而，可以使用超过两个轨道来对每个传感器头供电。例如，可以使用另外的轨道来提供交替的电压水平或类型或者在扫描器中提供冗余。

在这里，每个传感器头204a-204b包括用于从其相应的轨道208a-208b、210a-210b接收操作功率的电触点212。可以在传感器头中使用任何适当的电触点212以从两个或更多轨道接收操作功率。在一些实施例中，电触点212代表了被用来直接地在轨道上形成电连接的刷子、辊、滑动器或其它结构。在其它实施例中，电触点212代表了针对接触轨道的轨道触点（诸如轴承组件或轮子）使用的刷子、辊、滑动器或其它结构，从而提供与轨道的间接电连接。每个电触点212包括用于形成到轨道的直接或间接电连接的任何适当结构。

请注意，可以在图2的扫描器中使用各种附加特征。例如，每个轨道可以部分地被U形罩体覆盖，该U形罩体沿着至少一侧部分地打开，这允许电触点和/或轨道触点在物理地接触轨道。该罩体可以由（一种或多种）绝缘材料形成，使得除了沿着罩体的开口之外不能形成到轨道的电连接。罩体内的间隔件可以接触轨道并帮助保持罩体在轨道上的位置。可以使用任何适当数目和类型的间隔件。

并且，虽然在这里将两个轨道208a-208b或210a-210b示为间隔开，但这并不是必须的。例如，轨道208a-208b或210a-210b可形成具有外部导电壳的单个轨道壳体的一部分，所述外部导电壳具有将内部导体暴露的至少一个开口。在此布置中，外导电壳可代表一个轨道，并且内部导体可以代表另一轨道。刷子或其它电触点212可以接触外导电壳并且通过外壳中的（一个或多个）开口接触内部导体。可以使用用于轨道的任何其它适当布置。

虽然图2示出了向扫描传感器头输送功率的扫描器126、128的一个示例，但可对图2进行各种改变。例如，扫描器可以包括在幅材108的一侧上的单个传感器头。

图3示出了根据本公开的示例性扫描传感器头204a、204b的另外细节。如图3中所示，传感器头204a、204b包括可移动底盘302，其代表了被构造成包围、容纳或者以其他方式支撑传感器头204a、204b的其它部件的壳体或其它结构。底盘302可由（一种或多种）任何适当材料（诸如金属）且以任何适当方式形成。

传感器头204a、204b还包括一个或多个传感器304，其捕捉与幅材108或（一种或多种）其它材料相关联的测量结果。每个传感器304包括用于捕捉与幅材的一个或多个特性相关联的测量结果的任何适当结构。传感器304可以代表经由与幅材的接触来获取幅材的测量结果的接触式传感器或者在不接触幅材的情况下获取幅材的测量结果的非接触式传感器。每个传感器头204a、204b可以包括任何数目的传感器304。

传感器头204a、204b还包括功率转换器/调节器306。功率转换器/调节器306被电连接到两个或更多轨道208a-208b、210a-210b并从轨道接收电功率。如上所述，可使用电触点212来直接地接触轨道或诸如经由轨道触点308间接地接触轨道208a-208b。功率转换器/调节器306可以接收电功率并将该电功率转换成适合于在传感器头中使用的形式。例如，功率转换器/调节器306可以从功率源206接收AC功率并将该AC功率转换成DC形式，或者功率转换器/调节器306可以从功率源206接收DC功率并将该DC功率转换成不同的DC形式。作为特定示例，功率转换器/调节器306可以从功率源206接收20-40VAC50Hz信号并将该信号转换成24VDC信号。功率转换器/调节器306还可以诸如通过对所接收的功率进行滤波（在也转换功率形式的情况下或者在不转换功率形式的情况下）而调节所接收的功率。功率转换器/调机器306包括用于将功率从一个形式转换成另一个形式和/或调节功率的任何适当结构。

轨道触点308将传感器头204a、204b耦合到轨道208a-208b、210a-210b，使得传感器头可在轨道上来回移动。轨道触点308还可以任选地用来从轨道向电触点212提供功率。例如，轨道触点308可以允许电流在轨道和功率转换器/调节器306之间流动。每个轨道触点308包括用于将传感器头耦合到轨道的（一个或多个）任何适当结构。在一些实施方式中，每个轨道触点308包括轴承组件、轴承轮或滑动器。

控制器310控制传感器头204a、204b的整体操作。例如，控制器310可以从一个或多个传感器304接收测量结果并控制传感器测量结果到一个或多个目的地的无线传输。控制器310包括（一个或多个）任何适当处理或控制设备，诸如一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。请注意还可以将控制器310实现为多个设备。

无线收发器312被耦合到一个或多个天线314。无线收发器312诸如通过向控制系统发射传感器测量结果和相关数据并从控制系统接收命令来促进数据的无线发射和接收。无线收发器312包括用于生成用于无线传输的信号和/或用于处理无线地接收到的信号的任何适当结构。在特定实施例中，无线收发器312代表了射频（RF）收发器。请注意，可以使用发射器和单独的接收器来实现收发器312。天线314代表了用于发射和接收无线信号的任何适当结构，诸如RF天线。

可以使用马达控制器316来控制传感器头204a、204b中的马达318的操作。可以使用马达318来使传感器头204a、204b沿着轨道208a-208b、210a-210b来回移动。马达控制器316可以生成并输出用于调节马达318的方向和速度的脉宽调制（PWM）或其它控制信号。可以基于来自控制器310的输入来控制方向和速度。马达控制器316包括用于控制马达的操作的任何适当结构。然而，请注意，可以用其它方式使传感器头204a、204b移动并且不需要包括马达和马达控制器。例如，外部马达可以使被耦合到传感器头204a、204b的皮带旋转。

虽然图3示出了扫描传感器头204a、204b的一个示例的另外细节，但可对图3进行各种改变。例如，可以将图3中的各种部件组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要而添加另外的部件。

图4A和4B示出了根据本公开的示例性轨道触点，可以通过轨道触点向扫描传感器头输送电力。具体地，图4A示出了示例性轴承组件400，并且图4B示出了示例性轴承轮450。轴承组件400和轴承轮450可以例如形成传感器头204a、204b中的轨道触点308的至少一部分。

如图4A中所示，轴承组件400包括外座圈402、内座圈404、轴承406以及保持架408。外座圈402和内座圈404一般地形成通道，轴承406和保持架408位于该通道中。内座圈404可以独立于外环402旋转。轴承406通过在外座圈和内座圈402-404之间的通道内滚动来帮助促进此旋转。保持架408帮助保持轴承406的分离。

外座圈和内座圈402-404中的每一个包括轴承可以沿着其滚动的任何适当结构。每个轴承406包括可以在两个座圈之间滚动的任何适当结构。保持架408包括用于保持多个轴承的分离的任何适当结构。

这代表了可以用来形成轴承组件的一个示例性方式。存在用于轴承组件的许多替代设计。例如，虽然被示为具有球形轴承406，但轴承406可以具有其它形状，诸如圆柱形。并且，可以用许多其它方式来实现保持架408。

如上所述，电触点212可以直接地或间接地接触轨道208a-208b、210a-210b。可以经由轨道触点308来进行到轨道的间接连接。作为间接路径的示例，电流可以从一个轨道通过轴承组件400行进至功率转换器/调节器306。电流然后可以经由另一轴承组件400返回至另一轨道。

流过轴承组件400的电流可以遵循任何适当的电流路径。例如，外座圈402可以接触轨道和电触点212（诸如刷子或辊）两者。在这种情况下，电流可以流过外座圈402，并且可以将轴承406绝缘，使得没有电流流过轴承406。作为另一示例，外座圈402可以接触轨道，并且电触点212可以接触内座圈404。在那种情况下，电流可以通过外座圈402和轴承406流到内座圈404（或者在相反方向上）。

在图4B中，轴承轮450包括外座圈452、内座圈454以及固定地连接外座圈和内座圈452-454的连接器456。在轨道和电触点212之间通过轴承轮450的电流可以仅通过外座圈452、通过外座圈452和连接器456或者通过轴承轮450的全部三个部件452-456。如果电流并未通过内座圈454或连接器456，则这些部件454-456中的一者或两者可以由（一种或多种）任何适当的绝缘材料形成。

这些代表了可以用来经由两个轨道向传感器头提供功率的示例性方式。还可以使用各种其它轨道触点308，诸如简单地沿着轨道滑动的由碳、石墨或（一种或多种）其它适当材料制成的滑动器。并且，如上所述，可通过轨道触点来接收用于传感器头的功率或者也可不这样。

虽然图4A和4B示出了可以通过其向扫描传感器头输送功率的轨道触点的示例，但可对图4A和4B进行各种改变。例如，如上所述，可以使用各种类型的轴承组件或其它轨道触点。

图5示出了根据本公开的用于向扫描传感器头输送电力的示例性方法500。如图5中所示，在步骤502，扫描传感器头被耦合到多个轨道。这可以包括例如将传感器头204a、204b安装在扫描器的两个或更多轨道208a-208b、210a-210b上。

在步骤504，将功率提供在轨道上。这可以包括例如功率源206将AC或DC功率供应到轨道208a-208b、210a-210b上。在步骤506，在传感器头处接收功率，并且在步骤508，对功率进行转换/调节。这可以包括例如功率转换器/调节器306直接地经由电触点212或间接地经由诸如轨道触点308来从轨道208a-208b、210a-210b接收功率。这还可以包括功率转换器/调节器306将AC或DC功率转换成适当的DC形式或者以其他方式转换所接收的功率的形式。这还可以包括功率转换器/调节器306调节所接收的功率（在也转换功率形式的情况下或者在不转换功率形式的情况下）。

在步骤510，功率随着传感器头来回移动而被提供给传感器头的部件。这可以包括例如功率转换器/调节器306向传感器头的（一个或多个）传感器304、控制器310以及收发器312提供操作功率。这还可以包括功率转换器/调节器306向马达控制器316和马达318提供操作功率。使用此功率，在步骤512，捕捉幅材的传感器测量结果，并且在步骤514，无线地发射该传感器测量结果。这可以包括例如（一个或多个）传感器304将传感器测量结果直接地提供给收发器312以用于发射或者提供给控制器310以用于在发射之前处理。

虽然图5示出了用于向扫描传感器头输送功率的方法500的一个示例，但可对图5进行各种改变。例如，图5假设正在通过轨道对造纸机102中的传感器头进行供电。然而，可以使用相同的一般步骤来对任何其它适当设备供电，诸如可在一个或多个轨道上或沿着一个或多个轨道移动的任何其它传感器设备。并且，虽然被示为一系列步骤，但图5中的各种步骤可以重叠、并行地发生、按照不同顺序发生或者发生任何次数。

阐述遍及本专利文献所使用的某些单词和短语的定义可能是有利的。术语“包括”和“包含”以及其派生词意指没有限制的情况下的包括。术语“或”是包括性的，意指和/或。短语“与...相关联”以及其派生词可意图报、被包含在...内、与...互连、包含、被包含在...内、连接到...或与...相连、耦合到或与...耦合、可与...通信、与...合作、交错、并置、接近于、束缚于或被用...束缚、具有、具有...的性质、与...具有关系等。短语“...中的至少一个”在被用于一列项目时意指可使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能仅需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C以及A和B和C。

虽然本公开已描述了某些实施例和一般地关联方法，但这些实施例和方法的变更和替换对于本领域的技术人员而言将是明显的。因此，示例性实施例的以上描述并未限定或约束本公开。在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，还可以有其它改变、替换以及变更。

Claims (14)

1.一种设备，包括：

底盘（302），其被构造成沿着多个轨道（208a-208b、210a-210b）来回移动；

电触点（212），其被构造成形成到所述轨道的电连接；

功率转换器/调节器（306），其被构造成经由所述电触点从所述轨道接收功率并进行以下各项中的至少一个：将所述功率转换成不同形式以及调节所述功率；和

一个或多个传感器（304），其被构造成测量材料的至少一个特性，所述一个或多个传感器被构造成使用来自所述功率转换器/调节器的功率进行操作。

2.如权利要求1所述的设备，

其中，所述电触点触碰所述轨道并直接地从所述轨道接收功率。

3.如权利要求1所述的设备，还包括：

多个轨道触点（308），其被构造成触碰所述轨道；

其中，所述电触点触碰所述轨道触点并经由所述轨道触点间接地从所述轨道接收功率。

4.如权利要求3所述的设备，其中：

每个轨道触点包括外座圈（402、452）和内座圈（404、454）；并且

从所述轨道到所述电触点的电流路径至少经过所述轨道触点的外座圈。

5.如权利要求3所述的设备，其中，每个轨道触点包括沿着所述轨道中的一个滑动的滑动器。

6.如权利要求1所述的设备，还包括：

无线收发器（312），其被构造成无线地发射来自所述一个或多个传感器的传感器测量结果。

7.如权利要求1所述的设备，还包括：

马达（318），其被构造成使所述底盘沿着所述轨道来回移动；以及

马达控制器（316），其被构造成控制所述马达。

8.一种系统，包括：

功率源（206），其被构造成将功率提供在多个轨道（208a-208b、210a-210b）上；以及

传感器头（204a、204b），其包括：

底盘（302），其被构造成沿着所述轨道来回移动；

电触点（212），其被构造成形成到所述轨道的电连接；

功率转换器/调节器（306），其被构造成经由所述电触点从所述轨道接收功率并进行以下各项中的至少一个：将所述功率转换成不同形式以及调节所述功率；和

一个或多个传感器（304），其被构造成测量材料的至少一个特性，所述一个或多个传感器被构造成使用来自所述功率转换器/调节器的功率进行操作。

9.如权利要求8所述的系统，其中：

所述功率源被构造成将功率提供在多组轨道上；并且

所述系统包括多个传感器头，所述多个传感器头被构造成经由不同组的轨道来接收功率。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述传感器头被构造成在所述材料的幅材（108）的相对侧测量所述材料的幅材的所述至少一个特性。

11.如权利要求8所述的系统，其中：

所述传感器头还包括被构造成触碰所述轨道的多个轨道触点（308）；并且

所述电触点触碰所述轨道触点并经由所述轨道触点间接地从所述轨道接收功率。

12.如权利要求11所述的系统，其中，每个轨道触点包括以下各项中的至少一个：轴承组件、轮以及滑动器。

13.一种方法，包括：

使传感器头（204a、204b）沿着多个轨道（208a-208b、210a-210b）来回移动（510）；

在所述传感器头处形成（502）到所述轨道的电连接；

经由所述电连接从所述轨道接收（506）功率并进行以下各项中的至少一个：将所述功率转换成不同形式以及调节所述功率；以及

使用所述传感器头的一个或多个传感器（304）来测量（512）材料的至少一个特性，所述一个或多个传感器使用经转换的/经调节的功率。

14.如权利要求13所述的方法，其中：

形成所述电连接包括经由触碰所述轨道的多个轨道触点（308）来形成间接地到所述轨道的电连接；以及

从所述轨道接收功率包括通过所述轨道触点间接地从所述轨道接收功率。