CN106460980B - 磨损指示装置以及相关的组合件和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种磨损指示装置，其包括展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个开口的外部主体，以及在所述至少一个开口内的至少一个传感器。所述至少一个传感器包括至少一个探头以及与所述至少一个探头以操作方式相关联的至少一个电子装置。所述至少一个电子装置包括至少一个电源和至少一个输出装置。还描述了一种组合件以及检测组合件的组件的磨损的方法。

Description

磨损指示装置以及相关的组合件和方法

优先权要求

本申请要求2014年6月13日提交的第14/304,649号美国专利申请“磨损指示装置以及相关的组合件和方法(WEAR INDICATION DEVICES，AND RELATED ASSEMBLIES ANDMETHODS)”的提交日的权益。

技术领域

本公开在各种实施方案中大体上涉及用于在处理开采的材料(例如，矿石)中使用的装置、组合件和方法。更特定来说，本公开的实施方案涉及磨损指示装置、包含磨损指示装置的组合件，以及检测组合件的组件的磨损的方法。

背景技术

开采行业经常利用磨机(例如，旋转式磨机、球磨机、棒磨机、半自磨机、自磨机等等)来减少从土壤地层开采的材料结构(例如，矿石)的质量大小。在磨机的使用和操作期间，开采的结构(及任选地其它结构，例如球、棒等等)通常被提升并掉落回到其它开采的结构上以通过所得的冲击而形成相对较小的结构。所述过程可为连续的，其中相对大的开采材料结构被递送到磨机的一个末端中，且开采材料中的相对较小的材料结构(例如，颗粒)从磨机的相对末端退出。

大体上，磨机的内表面被覆盖(例如，加衬)有耐磨结构(例如，衬料、板等等)，所述耐磨结构被设定大小和形状以防止在磨机的使用和操作期间由于开采材料结构(及任选地其它结构)与磨机的内表面之间的接触造成的对磨机的损坏。开采的材料结构接触且降级(例如，磨损、磨蚀等等)耐磨结构，而不是磨机的内表面。耐磨结构可以借助于螺栓附接到磨机的内表面，且可以在展现显著磨损时被拆卸和更换。因此，耐磨结构可以延长磨机的耐久性和使用。

然而，经常难以确定何时需要更换耐磨结构，尤其是当采用连续处理时。由于耐磨结构位于磨机内，因此耐磨结构展现的磨损量一般不容易确定。通常，必须周期性地关闭、清洁和在物理上检查磨机以确定是否需要更换耐磨结构。然而，由于商用规模的磨机通常相当大，且每小时处理大量的开采材料，因此周期性地关闭和清洁磨机以确定耐磨结构展现的磨损量可为相当昂贵、低效且不实际的。

因此，仍然需要促进对在磨机操作期间耐磨结构展现的磨损量进行简单且有效的检测和通信的新装置、组合件和方法。

发明内容

本文描述的实施方案包含磨损指示装置、包含磨损指示装置的组合件，以及检测组合件的组件的磨损的方法。举例来说，根据本文描述的一个实施方案，一种磨损指示装置包括展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个开口的外部主体，以及在所述至少一个开口内的至少一个传感器。所述至少一个传感器包括至少一个探头以及与所述至少一个探头以操作方式相关联的至少一个电子装置。所述至少一个电子装置包括至少一个电源和至少一个输出装置。

在额外实施方案中，一种组合件包括：器皿，其包括壳；至少一个结构，其覆盖所述器皿的所述壳的至少一个内表面；以及一个或多个磨损指示装置，其延伸穿过且耦合所述器皿的所述壳和所述至少一个结构。所述一个或多个磨损指示装置中的每一者独立地包括展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个开口的外部主体，以及在所述至少一个开口内的至少一个传感器。所述至少一个传感器包括至少一个探头以及与所述至少一个探头以操作方式相关联的至少一个电子装置。所述至少一个电子装置包括至少一个电源和至少一个输出装置。

在又额外实施方案中，一种检测组合件的组件的磨损的方法包括：使至少一个磨损指示装置定位于延伸穿过器皿的壳和覆盖所述壳的内表面的至少一个结构的至少一个开口内。所述至少一个磨损指示装置包括展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个凹口的外部主体，以及在所述至少一个凹口内的至少一个传感器。所述至少一个传感器包括至少一个探头以及与所述至少一个探头以操作方式相关联的至少一个电子装置。所述至少一个电子装置包括至少一个电源和至少一个输出装置。使用所述至少一个磨损指示装置将所述至少一个结构至少部分地附接到所述器皿；响应于在以所述器皿对材料进行处理的期间发生的物理降级和化学降级中的至少一者而移除所述至少一个磨损指示装置的一部分。在移除所述至少一个磨损指示装置的所述部分之后以所述至少一个磨损指示装置的所述至少一个传感器产生输出。

附图说明

图1是根据本公开的实施方案的组合件的纵向示意图。

图2是根据本公开的实施方案的图1中描绘的组合件的一部分的局部横向横截面图。

图3是根据本公开的实施方案的磨损指示装置的横向横截面图。

图4是根据本公开的另一实施方案的磨损指示装置的横向横截面图。

图5是根据本公开的额外实施方案的磨损指示装置的横向横截面图。

具体实施方式

公开了磨损指示装置、包含磨损指示装置的组合件，以及检测组合件的组件的磨损的方法。在一些实施方案中，磨损指示装置包含位于至少部分地延伸穿过外部主体的至少一个开口内的至少一个传感器。所述传感器可以包含至少一个探头以及至少与所述探头以操作方式相关联的电子装置。多个磨损指示装置可以将至少一个耐磨结构至少部分地附接到组合件(例如，铣磨组合件、研磨组合件等等)的器皿的至少一个内表面。磨损指示装置中的每一者可以基本上相同，或者磨损指示装置中的至少一者可以不同于磨损指示装置中的另外至少一者。在所述器皿的使用和操作期间，磨损指示装置和耐磨结构可能经受磨损。磨损指示装置的传感器可以指示磨损指示装置(且因此与其相关联的耐磨结构)何时展现预定磨损量。随后可以在带来对器皿自身的损坏之前按需要对其器皿和/或组件执行维护(例如，可以更换耐磨结构和磨损指示装置中的一者或多者)。任选地，磨损指示装置中的至少一者也可以被配置和操作以提供与器皿的操作相关联的额外信息。本公开的磨损指示装置、组合件和方法可以提供相对于与铣磨操作相关联的常规装置、组合件和方法的增强的效率、降低的成本以及增加的安全性。

在以下详细描述中参考附图，附图借助于图示而描绘其中可以实践本公开的具体实施方案。然而，可以利用其它实施方案，且在不脱离本公开的范围的情况下可以作出结构、逻辑和配置的改变。本文呈现的图示并不有意为任何特定材料、组件、设备、组合件、系统或方法的实际视图，而是仅为用以描述本公开的实施方案的理想化表示。本文呈现的附图不一定按比例绘制。另外，附图之间共同的元件可以保持相同的数字标示。

虽然将本公开的一些实施方案描绘为在其特定组合件和组件中使用和采用，但本领域的技术人员将了解，本公开的实施方案可以在需要增强在使用和操作期间与其组合件和/或组件相关的磨损检测(例如，感测、指示等等)的其任何组合件和/或组件中采用。借助于非限制性实施例，本公开的实施方案可以在与处理开采材料(例如，矿石)相关联且经受降级(例如，物理降级和/或化学降级)的任何设备中采用，所述设备包含(但不限于)旋转式磨机、球磨机、棒磨机、半自磨(SAG)磨机、自磨(AG)磨机、轧碎机、冲击机、研磨机、料斗、储仓、斜槽，以及与处理(例如，研磨、轧碎、粉碎等等)开采材料相关联的其它组件，如此项技术中已知。

除非上下文另外清楚指示，否则如本文中所使用，单数形式“一”、“和”和“所述”希望也包含复数形式。

如本文使用，术语“和/或”包含相关联所列项目中的一者或多者的任何和全部组合。

如本文使用，例如“下面”、“下方”、“下部”、“底部”、“上方”、“上部”、“顶部”、“前方”、“后方”、“左”、“右”和类似术语等空间上相对的术语可以用来便于描述如图中图示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。除非另外指定，否则除了图中描绘的定向之外，还希望空间上相对的术语涵盖材料的不同定向。举例来说，如果图中的材料被反转，那么被描述为在其它元件或特征的“下方”或“下面”或“下部”或“底部上”的元件则将会定向于其它元件或特征的“上方”或“顶部上”。因此，取决于本领域的技术人员将显而易见的使用术语的上下文，术语“下方”可涵盖上方和下方两个定向。材料可以另外方式定向(例如，旋转90度、反转、翻转)且相应地解释本文使用的空间上相对的描述符。

如本文使用，参考给定参数、性质或条件的术语“基本上”在本领域的技术人员将理解的程度上意味着且包含所述给定参数、性质或条件在某一变化程度的情况下得到满足，例如在可接受的制造公差内。举例来说，取决于基本上满足的特定参数、性质或条件，所述参数、性质或条件可以得到至少90.0％满足、至少95.0％满足、至少99.0％满足或甚至至少99.9％满足。

图1是用于根据本公开的实施方案使用的组合件100的纵向示意图。组合件100可以被配置和操作以分解(例如，研磨、轧碎、粉碎等等)开采的材料，例如矿石。如图1中所示，组合件100可以包含由壳体104形成且包含所述壳体的器皿102(例如，研磨机、磨机等等)。轴承106和支撑结构108可以位于器皿102的相对横向末端，且至少一个旋转装置110(电机、驱动器等等)可以被定位且配置成使器皿102围绕其轴线112旋转。磨损指示装置200延伸到器皿102的内部腔室中。磨损指示装置200被定位且配置成将器皿102的一个或多个组件(例如，耐磨结构)附接(例如，耦合、结合、附着等等)到壳体104的至少一个内表面，且还被定位且配置成获得和传送(例如，中继、发射、发送、传送等等)与器皿102的使用和操作相关的信息，如下文进一步详细描述。任选地，至少一个螺栓113也可以被定位且配置成将器皿102的一个或多个组件附接到壳体104的所述至少一个内表面。所述至少一个螺栓113可以除了磨损指示装置200之外而提供，和/或可以代替磨损指示装置200中的一者或多者而提供，只要磨损指示装置200中的至少一者包含于组合件100中即可。另外，至少一个接收装置114可以被定位且配置成从磨损指示装置200接收信息，且将信息传送到被配置且操作以分析、显示和/或作用于所述信息的一个或多个其它装置116(例如，计算机)，也如下文进一步详细描述。

图2是图1中描绘的器皿102在接近于磨损指示装置200中的一者的位置的局部横向横截面图。如图2中所示，器皿102的壳体104的至少一个内表面118被覆盖(例如，加衬)有至少一个耐磨结构120(例如，耐磨板、耐磨衬料等等)。耐磨结构120可以由耐受物理降级(例如，磨蚀、侵蚀)和/或化学降级(例如，腐蚀)的至少一种材料形成且包含所述材料。耐磨结构120可以具有足以基本上保护器皿102的壳体104免于降级的任何几何配置(例如，形状和大小)。在一些实施方案中，壳体104的内表面118被覆盖有在器皿102的内部腔室122内彼此邻近定位(例如，横向邻近和/或纵向邻近)的多个耐磨结构120，所述多个耐磨结构120中的每一者独立地展现所需的形状、大小和材料组成。

共同参见图1和2，磨损指示装置200可以将耐磨结构120至少部分地附接(例如，耦合、附着等等)到壳体104的内表面118。磨损指示装置200可以定位于延伸穿过壳体104和耐磨结构120中的每一者的开口中。如图2中描绘，磨损指示装置200中的每一者的一部分(例如，带螺纹部分)可以突出越过壳体104的外表面124，且可以耦合到上覆于壳体104的外表面118的保持装置126(例如，螺母)。另外，磨损指示装置200中的每一者的第一表面202可以与耐磨结构120的至少一个内表面128基本上共面。

图3是图2中描绘的磨损指示装置200的局部横截面图。如图3中所示，磨损指示装置200包含外部主体204，以及至少部分地(例如，基本上)由外部主体204包围的传感器214。外部主体204可以由能够在器皿102的使用和操作期间抵靠器皿102(图2)的壳体104(图2)的内表面118(图2)保持耐磨结构120(图2)的任何材料形成且包含所述材料。在一些实施方案中，外部主体204由金属和金属合金(例如，钢)中的至少一者形成且包含所述至少一者。外部主体204可以包含头部区206和主干区208。头部区206可以与主干区208成一体式且连续，且可以向外延伸越过主干区208的横向外围。主干区208的至少一部分210可以带螺纹(例如，用于与图2中所示的保持装置126耦合)。另外，至少一个开口212(例如，镗孔、通孔、凹口等等)至少部分地延伸穿过外部主体204。如图3中描绘，在一些实施方案中，开口212包括盲开口，其也可以表征为延伸完全穿过主干区208且部分地进入头部区206中的镗孔。在额外实施方案中，开口212包括延伸完全穿过主干区208和头部区206中的每一者的穿过开口，如图3中的虚线所示。开口212可以展现任何所需的横向横截面形状，包含(但不限于)圆形形状、四边形形状(例如，正方形、矩形、不规则四边形、梯形、平行四边形等等)、三角形形状、半圆形形状、卵形形状、椭圆形形状或其组合。另外，开口212可以展现贯穿其深度基本上相同的横向尺寸(例如，相同的长度和宽度、相同的直径等等)，或者开口212的横向尺寸可以贯穿其深度而变化(例如，开口212的上部部分可以具有与开口212的下部部分相比不同的长度、不同的宽度和不同的直径中的至少一者)。传感器214定位于开口212内。开口212的未被传感器214占据的一部分可以至少部分地(例如，基本上)填充有另一材料，例如半硬化化合物(例如，环氧树脂，例如不导电环氧树脂)。

传感器214包含至少一个探头216以及连接到所述至少一个探头216的至少一个电子装置218。探头216可以是被配置且定位以识别(例如，用信号表示、传送等等)开口212的几何配置(例如，大小、形状等等)和开口212内存在的环境条件(例如，材料组成、压力、pH、温度等等)中的至少一者的改变的任何结构。举例来说且无限制，探头216可以展现促进以下各项中的至少一者的检测的在开口212内的大小、形状、材料组成和位置：开口212的深度的减小，开口212的形状的修改，以及开口212内的材料组成(例如，水含量)的改变。因此，探头216可用以识别外部主体204何时展现预定磨损量，例如外部主体204的从约10％到约80％何时已移除(例如，磨损掉、磨蚀掉等等)、外部主体204的从约20％到约70％何时已移除，或者外部主体204的从约30％到约60％何时已移除。

作为非限制性实施例，探头216可以包括至少部分导电结构(例如，导电电线、导电棒、导电圆柱体等等)。探头216、电子装置218和磨损指示装置200的外部主体204可以在开口212的初始几何配置下形成开放电路，且可以在器皿102的使用和操作期间的开口212的修改下形成闭合电路。探头216可以初始地与磨损指示装置200的外部主体204的导电材料(例如，金属、金属合金等等)电隔离，但可能在外部主体204承受预定磨损量之后变为电耦合到外部主体204的导电材料。探头216的导电材料(例如，金属导线、金属棒、金属圆柱体等等)可以初始地从外部主体204的界定开口212的表面(例如，底部表面、侧表面)偏移，但在外部主体204的头部区206的封盖部分220移除(例如，磨损掉、磨蚀掉等等)之后，探头216的导电材料可能与外部主体204的导电材料物理接触且完成电路。举例来说，在器皿的使用和操作期间在器皿102的内部腔室122(图2)内移动的结构(例如，矿石、填料等等)可以基本上移除头部区206的至少封盖部分220，且还可以使头部区206的剩余导电材料变形而接触探头216的导电材料。在一些实施方案中，探头216被选择为初始具有防止探头216物理接触外部主体204的界定开口212的表面的长度和宽度。在额外实施方案中，电绝缘材料(例如，绝缘鞘、隔离填充材料等等)安置于探头216的导电材料与外部主体204的界定开口212的表面之间。

作为另一非限制性实施例，探头216可以包括芯线。电子装置218可以在开口212的初始几何配置下形成开放电路，且可以在器皿102(图1)的使用和操作期间开口212的修改时在探头216对其提供(例如，芯吸、输送等等)导电液体(例如，水)之后形成闭合电路。开口212和探头216可以初始基本上不含导电液体，但可能在外部主体204承受预定磨损量之后变为被导电液体渗透。举例来说，在器皿的使用和操作期间在器皿102的内部腔室122(图2)内移动的结构(例如，矿石、填料等等)可以基本上移除头部区206的至少封盖部分220，从而准许内部腔室122内存在的至少一些水进入开口112中且接触探头216。探头216可随后将水输送(例如，芯吸)到电子装置218而完成电子装置218中的电路。

作为额外非限制性实施例，探头216可以包括密封结构。所述密封结构可以包括至少部分中空结构，其由柔性材料(例如，金属箔、塑料、橡胶等等)和脆性材料(例如，陶瓷材料、硅、玻璃、蓝宝石、石英等等)中的至少一者形成且包含所述材料。探头216可以在开口212的初始几何配置下展现初始几何配置，且可以在器皿102(图1)的使用和操作期间开口212的修改时变形(例如，翘曲、弯曲等等)、破裂(例如，断裂)和/或降级(例如，磨损掉)。探头216的初始几何配置的修改可以导致探头216的内部压力的改变，所述改变可由电子装置218检测。在一些实施方案中，探头216包括密封环形结构，其具有处于负压力(例如，真空)或正压力(例如，高于环境压力的井)下的内部腔室。所述密封环形结构可能在器皿102的使用和操作期间外部主体204的头部区206的封盖部分220移除(例如，磨损掉、磨蚀掉等等)之后和/或在器皿102的使用和操作期间外部主体204断裂(例如，开裂、分裂等等)的情况下破裂。

继续参考图3，电子装置218可以由被配置且操作以响应于探头216中的改变的集成电路(IC)形成且包含所述IC。电子装置218与探头216以操作方式相关联，且可以包含至少一个电源(例如，电池)和至少一个输出装置(例如，发光二极管、音频换能器、无线发射器等等)。电子装置218还可以包含其它结构和/或装置，例如一个或多个感测模块(例如，压力感测模块、温度感测模块、音频感测模块、加速度感测模块、速度感测模块、辐射感测模块、湿度感测模块、pH感测模块等等)、输入装置(例如，无线接收器)、存储器装置、开关、电阻器、电容器、电感器、二极管、壳等等。在探头216和/或电子装置218的至少一个组件(例如，开关、感测模块等等)的状态的改变后，电子装置218可以激活(例如，起始)其输出装置，从而将信息传递到组合件100(图1)的接收装置114(图1)，如下文进一步描述。

如先前论述，在一些实施方案中，磨损指示装置200被配置且操作以使得电子装置218的探头216的改变完成(例如，闭合)磨损指示装置200内的至少一个电路。完成的电路可以单独形成于电子装置218内，可以形成于探头216、电子装置218和磨损指示装置200的外部主体204中的两者或更多者或其组合之间。完成的电路可以激活电子装置218的输出装置。举例来说，如果电子装置218的输出装置包括发光二极管(LED)、音频换能器和无线发射器中的至少一者，那么完成电路可以起始输出装置以分别产生光、声音和无线发射中的至少一者。在额外实施方案中，磨损指示装置200被配置且操作以使得电子装置218的探头216的改变断开(例如，短接)磨损指示装置200内的至少一个电路。断开的电路可以单独形成于电子装置218内，可以形成于探头216、电子装置218和磨损指示装置200的外部主体204中的两者或更多者或其组合之间。断开的电路可以去活电子装置218的输出装置。举例来说，如果电子装置218的输出装置包括LED、音频换能器和无线发射器中的至少一者，那么断开电路可以关断输出装置以分别终止光、声音和无线发射中的至少一者。在进一步实施方案中，磨损指示装置200被配置且操作以使得电子装置218的探头216的改变起始与输出装置和磨损指示装置200中(例如，电子装置218内)的完成电路中的每一者以操作方式相关联的开关，以起始所述输出装置。

电子装置218可以被配置且操作以感测和传达与器皿102的使用和操作相关的单条信息，或者可以被配置且操作以感测和传达与器皿102的使用和操作相关的多条信息。举例来说，电子装置218可以被配置且操作以单独感测和传达磨损指示装置200的外部主体204展现的磨损量(且因此，邻近于磨损指示装置200的外部主体204且由其保持的耐磨结构120(图2)展现的磨损量)，或者电子装置218可以被配置且操作以感测和传达磨损指示装置200的外部主体204展现的磨损量以及关于以下各项中的一者或多者的信息：器皿102(图1)的速度，器皿102的内部腔室122(图2)内的材料(例如，矿石、填料等等)的移动，以及器皿102的内部腔室122(图2)内的材料的组成。如果电子装置218被配置且操作以感测和传达与器皿102的使用和操作相关的多条信息，那么电子装置218可以利用单个输出装置来传达不同条信息(例如，产生不同光强度的单个LED、产生不同声音和/或不同音频频率的单个音频换能器、发射不同数据的单个无线发射器等等)，或者可以利用多个输出装置来传达不同条信息(例如，产生不同颜色光和/或不同光强度的多个LED、产生不同声音和/或不同音频频率的多个音频换能器、发射不同数据的多个无线发射器等等)。

如图3中所示，包含探头216和电子装置218的传感器214可以基本上限定于至少部分延伸穿过磨损指示装置200的外部主体204的开口212的边界(例如，横向边界和/或纵向边界)内。举例来说，电子装置218的上部表面222可以位于开口212内，或者可以与外部主体204的主干区208的上部表面224基本上共面。使传感器214基本上限定于开口212的边界内可以增强安全性且减少在器皿102(图1)的使用和操作期间设备损坏的风险(例如，减少例如电子装置218等传感器214的组件在器皿102的轴向旋转期间脱离和突出的风险)。在额外实施方案中，传感器214的一部分(例如，电子装置218的一部分，例如其输出装置的一部分)可以突出越过开口212的边界(例如，横向边界和/或纵向边界)。

图4图示了根据本公开的额外实施方案的磨损指示装置300的局部横截面图。为了避免重复，在此并不详细描述图4中所示的所有特征。而是，除非下文另外描述，否则先前关于图3描述的特征的参考标号递增100的参考标号所指定的特征将被理解为基本上类似于先前描述的特征。

如图4中所示，磨损指示装置300可以包含安置于至少部分延伸穿过外部主体304的开口312内的传感器314。传感器314可以由多个探头316和至少一个电子装置318形成且包含它们。所述多个探头316中的每一者可为基本上相同的(例如，展现基本上相同的大小、形状和材料组成)，或者所述多个探头316中的至少一者可以不同于(例如，展现不同大小、不同形状和不同材料组成中的至少一者)所述多个探头316中的另外至少一者。举例来说，第一探头316a和第二探头316b可以各自包括至少部分导电结构(例如，导电电线、导电棒、导电圆柱体等等)，但第一探头316a可以延伸到开口312内与第二探头316b不同的深度(例如，具有不同长度)。第一探头316a和第二探头316b的不同长度可以准许磨损指示装置300检测磨损指示装置300的外部主体304的不同磨损量(且因此，邻近于磨损指示装置300的外部主体304且由其保持的耐磨结构120(图2)的不同磨损量)。作为非限制性实施例，第一探头316a的长度可以准许传感器314传达外部主体304的约20％何时已移除(例如，磨损掉、磨蚀掉等等)，且第二探头316b的长度可以允许传感器314传达外部主体304的约40％何时已移除。多个探头316的使用可用以在经验上确定磨损指示装置300的磨损率，所述磨损率可能与其它结构的磨损率相关。在额外实施方案中，第一探头316a和第二探头316b可以包括不同结构。举例来说，第一探头316a可以包括至少部分导电结构、芯线和密封结构中的一者，且第二探头316b可以包括至少部分导电结构、芯线和密封结构中的另一者。第一探头316a和第二探头316b的不同结构可以准许磨损指示装置300检测磨损指示装置300的不同形式的损坏。作为非限制性实施例，如果第一探头316a包括至少部分导电结构且第二探头316b包括密封结构，那么第一探头316a可以准许传感器314传达外部主体304的预定量(例如，约20％、约30％、约40％、约50％、约60％等等)何时已移除(例如，磨损掉、磨蚀掉等等)，且第二探头316b可以准许传感器314传达在器皿102(图1)的使用和操作期间外部主体304是否过早地断裂(例如，开裂、分裂等等)。

所述多个探头316中的每一者可以与电子装置318的同一输出装置以操作方式相关联，或者所述多个探头316中的至少一者可以与电子装置318的与所述多个探头316中的另外至少一者不同的输出装置以操作方式相关联。举例来说，所述多个探头316中的每一者可以与单个输出装置(例如，单个LED、单个音频换能器、单个无线发射器等等)以操作方式相关联，所述单个输出装置被配置且操作以为所述多个探头316中的不同探头(例如，第一探头316a、第二探头316b等等)提供不同输出(例如，不同光强度、不同声音和/或不同音频频率、不同无线数据发射等等)。作为另一实施例，所述多个探头316中的不同探头(例如，第一探头316a、第二探头316b等等)可以与不同输出装置(例如，不同LED、不同音频换能器、不同无线发射器等等)以操作方式相关联，所述不同输出装置被配置且操作以提供不同输出(例如，不同光强度和/或光颜色、不同声音和/或不同音频频率、不同无线数据发射等等)。

图5图示了根据本公开的进一步实施方案的磨损指示装置400的局部横向横截面图。为了避免重复，在此并不详细描述图5中所示的所有特征。而是，除非下文另外描述，否则先前关于图3描述的特征的参考标号递增100的参考标号所指定的特征将被理解为基本上类似于先前描述的特征。

如图5中所示，磨损指示装置400可以包含安置于至少部分延伸穿过外部主体404的多个开口412内的多个传感器414。所述多个开口412中的每一者可以延伸到外部主体404内的基本上相同深度，或者所述多个开口412中的至少一者可以延伸到外部主体404内的与所述多个开口412中的另外至少一者不同的深度。举例来说，如图5中描绘，第一开口412a可以展现比第二开口412b浅的深度(即，第二开口412b可以延伸到外部主体404中比第一开口412a更深)。另外，所述多个开口412中的每一者可以独立地含有所述多个传感器414中的至少一者。举例来说，包含第一探头416a和第一电子装置418a的第一传感器414a可以位于第一开口412a内，且包含第二探头416b和第二电子装置418b的第二传感器414b可以位于第二开口412b内。所述多个传感器414中的每一者可以基本上相同，或者所述多个传感器414中的至少一者可以不同于所述多个传感器414中的另外至少一者。举例来说，第一传感器414a的第一探头416a可以与第二传感器414b的第二探头416b相同(例如，展现基本上相同的大小、形状和材料组成)或不同(例如，展现不同大小、不同形状和不同材料组成中的至少一者)，和/或第一传感器414a的第一电子装置418a可以与第二传感器414b的第二电子装置418b相同或不同。在一些实施方案中，第一传感器414a的第一探头416a和第二传感器414b的第二探头416b各自包括至少部分导电结构(例如，导电电线、导电棒、导电圆柱体等等)，但第一探头416a延伸到外部主体404内与第二探头416b不同的深度(例如，第一开口412a的深度)。在额外实施方案中，第一传感器414a的第一探头416a和第二传感器414b的第二探头416b包括彼此不同的结构(例如，第一探头416a可以包括至少部分导电结构、芯线和密封结构中的一者，且第二探头416b可以包括至少部分导电结构、芯线和密封结构中的另一者)。在进一步实施方案中，第一传感器414a的第一电子装置418a和第二传感器414b的第二电子装置418b彼此以不同方式配置(例如，可以包含不同的输出装置，例如不同LED、不同音频换能器、不同无线发射器中的至少一者；可以包含被配置成提供不同输出的相似输出装置，例如不同光强度、不同声音和/或不同音频频率、不同无线数据发射等等)。

再次参见图1，接收装置114可为被定位且配置成从磨损指示装置200(和/或关于图4和5描述的磨损指示装置300、400，其中任一者或两者可以代替关于图1和2描述的磨损指示装置200中的任一者或全部)检测(例如，感测)和接收输出(例如，光、声音、无线发射等等)的任何装置。可以至少部分地基于磨损指示装置200(和/或磨损指示装置300、400)的配置来选择和定位接收装置114。举例来说，如果磨损指示装置200中的一者或多者的传感器214(图3)的电子装置218(图3)的输出装置包括至少一个LED，那么接收装置114可以包括被定位且配置成检测由所述LED发射的辐射(例如，光)的光传感器。作为另一实施例，如果磨损指示装置200中的一者或多者的传感器214的电子装置218的输出装置包括至少一个音频换能器，那么接收装置114可以包括被定位且配置成检测由所述音频换能器发射的处于一个或多个频率的声音的音频传感器，所述一个或多个频率可以经过选择以避免在处理操作期间经历的环境噪声。作为额外实施例，如果磨损指示装置200中的一者或多者的传感器214的电子装置218的输出装置包括至少一个无线发射器，那么接收装置114可以包括被定位且配置成检测和接收来自所述无线发射器的无线通信的无线接收器。接收装置114可以具有准许接收装置114个别地和/或共同地检测来自磨损指示装置200的输出的任何几何配置(例如，大小、形状等等)。接收装置114可以与其它装置116(例如，计算机)中的一者或多者通信，其中可以分析并作用于由磨损指示装置200传达的信息。任选地，接收装置114还可以被配置且操作以将信息输出到磨损指示装置200中的一者或多者。举例来说，如果磨损指示装置200中的至少一者的电子装置218(图3)包含接收装置，那么接收装置114可以被配置且操作以将信息从其它装置116中的一者或多者中继到所述至少一个磨损指示装置200(例如，以激活所述至少一个磨损指示装置200中存在的至少一个特定传感器和/或至少一个特定感测模块)。

继续参考图1，器皿102可以展现磨损指示装置200(和/或关于图4和5描述的磨损指示装置300、400)的任何所需分布。磨损指示装置200(或磨损指示装置300、400)中的每一者可以是基本上相同的且可以相对于其它磨损指示装置200(或其它磨损指示装置300、400)均匀地(例如，规则地、均等地等等)间隔，或者磨损指示装置200中的至少一者(和/或磨损指示装置300、400中的至少一者)可以不同于磨损指示装置200中的另外至少一者(和/或磨损指示装置300、400中的另外至少一者)和/或可以相对于其它磨损指示装置200(和/或其它磨损指示装置300、400)不均匀地(例如，不规则地、不均等地等等)间隔。作为非限制性实施例，磨损指示装置200中的至少一者的探头216(图3)可以不同于(例如，展现不同大小、不同形状和不同材料组成中的至少一者)。在一些实施方案中，磨损指示装置200(和/或磨损指示装置300、400)是至少部分地基于历史磨损模式和/或器皿102的其它信息的分析而选择且间隔。

因此，参考图1到3，且根据本公开的实施方案，用于检测组合件102(例如，铣磨组合件、研磨组合件等等)的器皿102(例如，磨机)内的至少一个耐磨结构120在组合件102的使用和操作期间的磨损的方法可以包含形成磨损指示装置200(和/或先前关于图4和5描述的磨损指示装置300、400)。耐磨结构120可以使用磨损指示装置200来定位且附接到器皿102的壳104，且器皿102可以使用(例如，轴向旋转)来处理(例如，研磨、粉碎、轧碎等等)其内部腔室122中的一种或多种材料(例如，矿石结构)。材料的处理可能降级(例如，磨损、磨蚀等等)磨损指示装置200和内部腔室122内的耐磨结构120的暴露部分。在磨损指示装置200中的至少一者展现预定磨损量之后，磨损指示装置200的传感器214将输出(例如，光、声音、无线发射等等)发送到接收装置114，接收装置接着可以与一个或多个其它装置116通信。可以分析所述通信，且可以按需要执行进一步动作，例如预防性维护(例如，可以关闭器皿102，且可以更换耐磨结构120和磨损指示装置200)。另外，磨损指示装置200中的一者或多者可以被配置且操作以检测和中继与材料的处理相关联的其它信息(例如，器皿旋转速度、材料移动、材料组成等等)。还可以按需要分析和/或作用于额外信息。

与同处理(例如，研磨、粉碎、轧碎等等)开采材料(例如，矿石)常规上相关联的装置、组合件和方法相比，本公开的装置、组合件和方法提供增强的效率、降低的成本以及改善的安全性。举例来说，本公开的磨损指示装置200、300、400促进了对器皿102的壳104加衬的耐磨结构120的磨损的简单且成本有效的检测，从而基本上移除了关于耐磨结构120在开采材料的处理期间的持续耐久性的不确定性，减轻了关于在开采材料的处理期间器皿102的损坏的问题，且大大降低了与常规磨损检查过程相关联的成本(例如，停工时间成本、劳力成本、损坏设备成本等等)。本公开的磨损指示装置200、300、400还容易制造、处置、放置以及紧固到组合件100的组件(例如，器皿102的壳104、耐磨结构120等等)。另外，本公开的磨损指示装置200、300、400可以被配置且操作以提供与处理开采材料相关联的其它有用信息(例如，器皿102的旋转速度、器皿102内的材料的移动等等)。此外，可以根据与组合件100相关联的特定需要和/或历史数据来定制磨损指示装置200、300、400的配置和位置。

虽然本公开容易存在各种修改和替代形式，但已经借助于实施例在附图中示出且在本文详细描述具体实施方案。然而，不希望本公开限于所公开的特定形式。而是，本公开将涵盖属于如所附权利要求书及其合法等效物界定的本公开的范围内的所有修改、等效物和替代方案。

Claims (24)

1.一种磨损指示装置，其包括：

外部主体，其延伸穿过并耦合容器的壳体和覆盖所示容器的壳体的内部表面的结构，所述外部主体展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个开口；以及

至少一个传感器，其限定于所述至少一个开口的边界内且包括：

至少一个探头；以及

至少一个电子装置，其与所述至少一个探头以操作方式相关联且包括：

至少一个电源；以及

至少一个输出装置。

2.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述外部主体包括：

主干区；以及

头部区，其与所述主干区成一体式且向外延伸越过所述主干区的横向外围。

3.如权利要求2所述的磨损指示装置，其中所述至少一个开口延伸完全穿过所述外部主体的所述主干区且部分地穿过所述外部主体的所述头部区。

4.如权利要求1所示的磨损指示装置，其中所述至少一个传感器被限定于所述至少一个开口的边界内。

5.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个探头被配置且定位成识别所述至少一个开口的几何配置以及所述至少一个开口内的环境条件中的至少一者的改变。

6.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个探头包括芯线和密封的至少部分中空结构中的一者或多者。

7.如权利要求6所述的磨损指示装置，其中所述至少一个探头包括至少一条绝缘线。

8.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个探头和所述至少一个电子装置在所述外部主体磨损至所述至少一个探头的深度之前形成开放电路。

9.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个电子装置进一步包括以下各项中的一者或多者：压力感测模块、温度感测模块、音频感测模块、速度感测模块、加速度感测模块、辐射感测模块、湿度感测模块、以及pH感测模块。

10.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个电子装置的所述至少一个输出装置包括发光二极管、音频换能器和无线发射器中的至少一者。

11.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个传感器中的90％被限定于所述至少一个开口的横向边界和纵向边界内。

12.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个电子装置的至少一个输出装置包括至少一个发光二极管。

13.如权利要求1所述的磨损指示装置，其中所述至少一个电子装置进一步包括音频感测模块和速度感测模块中的一者或多者。

14.一种组合件，其包括：

器皿，其包括壳；

至少一个结构，其覆盖所述器皿的所述壳的至少一个内表面；以及

一个或多个磨损指示装置，其延伸穿过且耦合所述器皿的所述壳和所述至少一个结构，所述一个或多个磨损指示装置中的每一者独立地包括：

外部主体，其展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个开口；以及

至少一个传感器，其限定于所述至少一个开口的边界内且包括：

至少一个探头；以及

至少一个电子装置，其与所述至少一个探头以操作方式相关联且包括：

至少一个电源；以及

至少一个输出装置。

15.如权利要求14所述的组合件，其中所述组合件包括多个磨损指示装置，且所述多个磨损指示装置中的至少一者的所述至少一个传感器不同于所述多个磨损指示装置中的另外至少一者的所述至少一个传感器。

16.如权利要求14所述的组合件，其中所述组合件包括多个磨损指示装置，所述多个磨损指示装置中的至少一者的所述至少一个探头包括至少一条绝缘线，且所述多个磨损指示装置中的另外至少一者的所述至少一个探头包括芯线和密封的至少部分中空结构中的至少一者。

17.如权利要求14所述的组合件，其中所述组合件包括多个磨损指示装置，所述多个磨损指示装置中的至少一者的所述至少一个探头包括至少一个部分导电结构，且其中所述多个磨损指示装置中的另外至少一者的所述至少一个探头包括与所述至少一个部分导电结构相比展现不同大小、不同形状和不同材料组成中的至少一者的至少一个其它部分导电结构。

18.如权利要求14所述的组合件，其进一步包括至少一个接收装置，所述至少一个接收装置被定位且配置成检测和接收来自所述一个或多个磨损指示装置中的至少一者的所述至少一个输出装置的输出。

19.一种检测组合件的组件的磨损的方法，其包括：

使至少一个磨损指示装置定位于延伸穿过器皿的壳和覆盖所述壳的内表面的至少一个结构的至少一个开口内，所述至少一个磨损指示装置包括：

外部主体，其展现至少部分地延伸穿过其中的至少一个凹口；以及

至少一个传感器，其限定于所述至少一个凹口的边界内且包括：

至少一个探头；以及

至少一个电子装置，其与所述至少一个探头以操作方式相关联且包括：

至少一个电源；以及

至少一个输出装置；

使用所述至少一个磨损指示装置将所述至少一个结构至少部分地附接到所述器皿；

响应于在以所述器皿对材料进行处理的期间发生的物理降级和化学降级中的至少一者而移除所述至少一个磨损指示装置的一部分；以及

在移除所述至少一个磨损指示装置的所述部分之后以所述至少一个磨损指示装置的所述至少一个传感器产生输出。

20.如权利要求19所述的方法，其中使至少一个磨损指示装置定位于延伸穿过器皿的壳和至少一个结构的至少一个开口内包括使多个磨损指示装置定位于延伸穿过所述器皿的所述壳和所述至少一个结构的多个开口内。

21.如权利要求20所述的方法，其中使多个磨损指示装置定位于延伸穿过所述器皿的所述壳和所述至少一个结构的多个开口内包括将所述多个磨损指示装置中的至少一者选择为包括不同于所述多个磨损指示装置中的另外至少一者的至少一个传感器的至少一个传感器。

22.如权利要求19所述的方法，其中移除所述至少一个磨损指示装置的一部分包括移除所述至少一个磨损指示装置的所述外部主体的头部区的一部分以暴露所述至少一个磨损指示装置的所述传感器的所述至少一个探头的至少一部分。

23.如权利要求19所述的方法，其中以所述至少一个磨损指示装置的所述至少一个传感器产生输出包括使用所述至少一个传感器的所述至少一个输出装置产生光、声音和无线发射中的至少一者。

24.如权利要求19所述的方法，其中所述至少一个探头和所述至少一个电子装置在移除所述至少一个磨损指示装置的一部分之前形成开放电路，并且其中移除所述至少一个磨损指示装置的一部分在所述至少一个探头、所述至少一个电子装置和所述外部主体之间形成闭合电路。