CN106715791B - 带有用于检测操作参数的传感器的真空辊 - Google Patents

带有用于检测操作参数的传感器的真空辊 Download PDF

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Abstract

一种工业用辊包括：大致圆筒形的壳，其具有外表面和内腔；聚合物外罩，其周向地覆在壳外表面上，其中，壳和外罩具有提供腔与大气之间的流体连通的多个通孔；以及感测系统。所述感测系统包括：嵌在外罩中的多个传感器，所述传感器被配置成感测辊的操作参数并提供与操作参数有关的信号；与传感器中的至少一个连接的至少一个信号承载构件，其中，所述信号承载构件包括与壳和外罩的一些通孔至少部分地对齐的开口；以及与传感器操作性地相关联的处理器，其处理由传感器提供的信号。

Description

带有用于检测操作参数的传感器的真空辊
相关申请
本申请要求2014年9月12日提交的美国临时专利申请No. 62/049,600和2015年5月29日提交的美国临时专利申请No. 62/168,362的优先权和权益，所述申请的全部公开内容特此通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及工业用辊，且更具体地涉及用于造纸的辊。
背景技术
在许多工业应用（尤其是与造纸有关的那些工业应用）中利用圆筒形辊。这样的辊通常在苛刻的环境中采用，其中所述辊能够暴露于高动态载荷和温度以及侵略性或腐蚀性化学试剂。作为示例，在通常的造纸厂中，辊不仅被用于在处理站之间运输纤维幅页（fibrous web sheet），而且在压榨部段和压光辊的情况下用于将幅页本身处理成纸。
造纸机可包括一个或多个真空辊，所述真空辊放置在机器内的各种位置处以从带（诸如压榨毛毯）和/或纤维幅吸取湿气。每个真空辊通常由被聚合物外罩覆盖的金属壳建构成，并且所述聚合物外罩带有径向延伸穿过其的多个孔。用位于真空辊壳的内部中的吸入箱来施加真空压力。水被吸入径向延伸的孔内，且或者在其离开吸入区之后从孔被离心地驱动，或者通过适当的流体导管或管道从真空辊壳的内部被运输。通常由多位钻以网格状图案形成孔，所述多位钻一次形成一排多个孔（例如，钻一次可形成五十个对齐的孔）。在许多网格图案中，孔被布置成使得孔的行与列与辊的纵向轴线成斜角。
当纸幅被输送通过造纸机时，了解纸幅所经历的压力分布能够是非常重要的。压力的变化能够影响从纸幅排出的水的量，其能够影响最终纸页的湿气含量、厚度和其它性质。因此，用真空辊施加的压力的大小能够影响用造纸机制造的纸的品质。
真空辊的其它性质也能够是重要的。例如，辊外罩沿纸机横向方向（crossmachine direction）经历的应力与应变能够提供关于外罩的耐久性和尺寸稳定性的信息。此外，辊的温度分布能够辅助识别外罩的潜在问题区域。
众所周知，在工业用辊的外罩中包括压力和/或温度传感器。例如，Moschel等人的美国专利No. 5,699,729描述了带有螺旋安置的纤维的辊，其包括嵌在辊的聚合物外罩中的多个压力传感器。然而，上述类型的真空辊提出了常规辊所不具有的技术挑战。例如，真空辊孔图案常常被设计成有足够的密度使得一些孔将覆在传感器的数个部分上。常规地，在应用聚合物外罩之前将传感器和伴随的信号载体（例如，光纤或电缆）应用于金属壳，且在应用和固化外罩之后钻取真空孔。因此，以常规方式在外罩中钻取孔将几乎必然地损坏传感器，并且很可能损坏信号载体。而且，在外罩的固化期间，聚合物材料时常在芯部略微移动，且相应地可使信号载体和传感器的位置移动；因此，不总是可能精确地确定外罩下方的信号载体和传感器的位置，且移动的芯部可使传感器或信号载体运动到直接在孔下方的位置。此外，通常地，光纤具有相对高的最小弯曲半径以实现合适的性能；因此，如果采用光纤作为信号载体，那么尝试在辊中的预期孔之间编织光纤可导致光纤内的不可接受的光传输。
在真空辊中使用传感器的一种方法在Gustafson的美国专利No. 6,981,935中描述，所述专利提议信号载体追踪沿循真空辊钻孔图案的斜角的路径。这种布置使得能够在应用外层外罩之前将信号载体应用于辊外罩的基底层，而且仍避免在钻取排水孔期间损坏信号载体。在一些实施例中，传感器可以足够大，使得其不能配合在排水孔之间的空间内。在这样的情形中，可在外罩中在传感器上形成盲钻孔而非通孔，使得外罩中的孔图案不被干扰。然而，这种解决方案可能不是对于所有辊外罩而言都是最佳的。一种方法利用带有开孔的传感器，并且其中排水孔与开孔对齐（见Gustafson（Gustafson）的美国专利No. 7,572.214，所述专利的公开内容的全部特此通过引用并入本文中）。尽管这种方法具有前景，但可以期望改进该设计的改型。
发明内容
作为第一方面，本发明的实施例涉及一种工业用辊。所述工业用辊包括：大致圆筒形的壳，其具有外表面和内腔；聚合物外罩，其周向地覆在壳外表面上，其中，壳和外罩具有提供腔与大气之间的流体连通的多个通孔；以及感测系统。所述感测系统包括嵌在外罩中的多个传感器，所述传感器被配置成感测辊的操作参数并且提供与操作参数有关的信号。至少一个信号承载构件与传感器中的至少一者连接，其中，所述信号承载构件包括与壳和外罩的一些通孔至少部分地对齐的开口。处理器与传感器操作性地相关联，所述处理器处理由传感器提供的信号。
作为第二方面，本发明的实施例涉及一种工业用辊，其包括：大致圆筒形的壳，其具有外表面和内腔；聚合物外罩，其周向地覆在壳外表面上，其中，壳和外罩具有提供腔与大气之间的流体连通的多个通孔；以及感测系统。所述感测系统包括嵌在外罩中的多个传感器，所述传感器被配置成感测辊的操作参数并提供与操作参数有关的信号，其中，至少一些传感器包括开孔，并且其中，外罩的一些通孔延伸穿过传感器的相应开孔。多个定中心构件（centering member）被插入穿过传感器的开孔并被插入通孔内，所述定中心构件中的每一个均具有准许腔与大气之间的流体连通的内钻孔。处理器与传感器操作性地相关联，所述处理器处理由传感器提供的信号。
作为第三方面，本发明的实施例涉及一种工业用辊，包括：大致圆筒形的壳，其具有外表面和内腔；聚合物外罩，其周向地覆在壳外表面上，其中，壳和外罩具有提供腔与大气之间的流体连通的多个通孔，所述通孔被布置成行与列的阵列；以及感测系统。所述感测系统包括嵌在外罩中的多个传感器，所述传感器被配置成感测辊的操作参数并提供与操作参数有关的信号，其中，至少一些传感器包括开孔，并且其中，外罩的一些通孔延伸穿过传感器的相应开孔；与传感器操作性地相关联的处理器，其处理由传感器提供的信号；以及与传感器中的至少一者连接的至少一个信号承载构件，所述信号承载构件包括路线规划（route）在两列通孔之间的第一节段和路线规划在两行通孔之间并与第一节段合并的第二节段。
附图说明
图1是本发明的真空辊和检测系统的基准视图（gage view）。
图2是图1的真空辊的孔的图案内的传感器的极大地放大的视图。
图3是图1的真空辊的制造中形成的壳和内基底层的基准透视图。
图4是用钻刻划的图2的壳和内基底层的基准透视图。
图5是图1的真空辊的传感器及其安装铆钉的极大地放大的视图。
图6是定位在外罩基底层上的图5的引线和两个传感器的放大的视图，并且其中所述传感器被定位成环绕图4中所示的刻划程序中形成的刻划圈中的一个。
图7是应用于图1的真空辊的外基底层上的上部浆料层（topstock layer）的基准透视图。
图8是图7的上部浆料层和用钻进行钻孔的图3和图7的壳和内基底层与外基底层的基准透视图。
图9是根据本发明的额外实施例的真空辊的带有沉孔的一部分的基准视图。
图10是图9的真空辊的带有安驻在沉孔中的传感器的部分的基准视图。
图11是图9的真空辊的带有附接于传感器的引线的部分的基准视图。
图12是根据本发明的实施例的可以采用的对齐销钉的前视图。
图13是根据本发明的实施例的电气引线中所使用的网式材料（mesh material）的俯视图。
图14是处理之后的图13的网式材料的俯视图。
图15是根据本发明的实施例的在孔图案内的如图14中那样的网式引线和传感器的俯视图。
具体实施方式
下文将参考附图更具体地描述本发明。本发明不旨在被限制于所说明的实施例；而且，这些实施例旨在向本领域技术人员充分地且完全地公开本发明。在附图中，同样的数字贯穿附图指代同样的元件。为了清晰性，可以夸大一些部件的厚度和尺寸。
除非另有其它限定，否则本文中所使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意义相同的意义。本文中在本发明的描述中所使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，并且不旨在限制本发明。如本发明的描述中所使用的那样，除非上下文另有其它明确指示，否则单数形式“一（a/an）”和“该（the）”也旨在包括复数形式。如本文中所使用的那样，术语“和/或”包括相关联的所列举项目中的一者或多者的任何以及全部组合。在所使用的情况中，除非另有其它说明，否则术语“附接”、“连接”、“相互连接”、“接触”、“联接”、“安装”等等能够意指元件之间的或者直接或者间接的附接或接触。
现在参考附图，图1中图示真空辊（概括地在20处标明）。真空辊20包括中空圆筒形壳或芯部22（见图3）和环绕壳22的外罩24（通常由一种或多种聚合物材料形成）。用于感测压力、温度、湿度或所关心的一些其它操作参数的感测系统26包括一对电气引线28a、28b和多个传感器30（见图2和图6），每个传感器均被嵌在外罩24中。如本文中所使用的那样，传感器被“嵌”在外罩中意指传感器或者被完全地包含在外罩24中或者其被安装在芯部22上并被外罩24完全覆盖。感测系统26也包括处理器32，所述处理器32处理由传感器30产生的信号。
壳22（图3）通常由耐腐蚀的金属材料（诸如不锈钢或青铜）形成。吸入箱（未示出）通常定位在壳22的腔内以通过壳22和外罩24中的通孔施加负压（即，吸入）。通常地，壳22将已经包括稍后将与外罩24中的通孔82对齐的通孔。Huttunen的美国专利No. 6,358,370中说明和描述了示例性壳和吸入箱组合，所述专利的公开内容的全部特此通过引用并入本文。
外罩24能够采用任何形式，并且能够由被本领域技术人员认可为适合于与真空辊一起使用的任何聚合物和/或弹性体材料形成。示例性材料包括天然橡胶、合成橡胶（诸如氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯（SBR）、丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯（“CSPE”-也以商品名称HYPALON已知）、EDPM（给予由乙烯-丙烯二烯单体形成的三元乙丙共聚物的名称））、环氧树脂和聚氨酯。在许多情形中，外罩24将包括多个层。图3和图7图示应用了内基底层42a、外基底层42b和上部浆料层70；也可以包括额外的层，诸如基底层42a、42b与上部浆料层70之间的“对接（tie-in）”层和壳22与内基底层42之间的粘性层。外罩24也可以包括加强材料和填料材料、添加剂等等。Stephens的美国专利No. 6,328.681和Jones的美国专利No. 6.375.602以及Gustafson的美国专利No. 6,981 ,935中论述了示例性额外材料，所述专利中的每一个的公开内容的全部均特此通过引用并入本文。
外罩24具有孔（其包括通孔82，并且也可以包括盲钻孔）的图案，所述孔图案可以是常规地与真空辊一起采用或者被认可为适合于将吸力施加于上覆的造纸机的毛毯或织物和/或纸幅（当其在辊20上行进时）的任何孔图案。通常，孔的直径在大约0.060与0.250英寸之间并且彼此间隔大约0.060到0.375英寸。图2中图示了一个示例性孔图案的一部分86。所述部分86能够由表示图案的高度或周向扩张度（该尺寸通常为大约0.5到1.5英寸）的框和表示图案的宽度或轴向扩张度（该尺寸通常为大约1.0到3.0英寸）的钻取间距限定。如传统的那样，孔82的列限定相对于垂直于辊20的纵向轴线的平面的斜角θ（通常在大约5度与20度之间）。
现在参考图2，其中示出的传感器30具有如在之前Gustafson中所描述的内开孔31，并且也包括用于附接电气引线28a、28b的翼部33。传感器30能够采取被本领域技术人员认可为适合于检测所关心的操作参数（例如，应力、应变、压力或温度）的任何形式。示例性压力传感器包括压电传感器（具体地由压电陶瓷形成的压电传感器，所述压电陶瓷诸如PZT型铅-锆钛酸盐、石英、人造石英、电气石、正磷酸镓、CGG（Ca3Ga2Ge4O14）、铌酸锂、钽酸锂、罗谢尔盐和一水硫酸锂）、阻力式传感器、膜传感器等等。内开孔31的大小大于外罩24的相关联的通孔82；开孔31的通常尺寸在大约0.080与0.5英寸之间。选择传感器30的外尺寸使得传感器30不覆在任何周围通孔82上或者不延伸到任何周围通孔82内；传感器30的通常外尺寸在大约0.125与0.300英寸之间。在图示的实施例中，传感器30为环形，使得内开孔31为圆形。然而，传感器和/或开孔的其它形状也可以是合适的。例如，传感器30本身可以是方形、矩形、三角形、卵形、六边形、八边形等等，且开孔也可采取这些形状中的任一者。替代性地，取代开孔31位于传感器30内部（即，开孔31具有封闭式周边），开孔31可以是开放式的，使得传感器30采取“U”形状或“C”形状。传感器30分布在辊20的圆周周围，使得大多数传感器30总体地距离彼此周向地等距；出于确定辊20的旋转位置的目的，一个或多个传感器30可间隔不同的距离；见例如美国专利No. 8,346,501，所述专利的公开内容的全部特此通过引用并入本文。
形成传感器30的翼部33使得其从传感器30的主体的下表面径向向外延伸且彼此大致共平面；美国专利No. 8,236,141中论述了这种构型及其优点，所述专利的公开内容的全部特此通过引用并入本文。
如图2中能够看到的，将定位每个传感器30使得其开孔31与外罩24的通孔82对齐。为辅助传感器30的定位，能够将铆钉60（在图5中示出）插入穿过传感器30的开孔31，然后插入下面的通孔82内。采用铆钉60（所述铆钉的大小适合于使得其轴的直径略小于开孔31的直径）能够将传感器30维持在允许其在不受损坏的情况下在其周围形成通孔的位置中。一旦将铆钉60插入穿过传感器30并插入通孔82内，就在铆钉60的中心中钻取钻孔62以重新形成通孔82。
如在之前美国专利No. 6.981,935中所论述的，在包括感测系统的一些先前真空辊中，将把传感器连接到处理器的引线的路线规划在排水孔之间（即，成与排出孔的列相同的角度θ）以防止在钻取排水孔的期间损坏引线。这种构型通常要求引线在辊周围形成带有多次旋转或“圈（coil）”的螺旋结构。这种方法的一个缺陷是所需的引线的额外长度能够减小信号强度和准确性并使系统更容易损坏/失效。
图6中图示替代性引线路线规划方法。在这种方法中，传感器30本身限定沿辊的长度的单螺旋圈（以与非真空辊的传感器差不多相同的方式；例如，见美国专利No. 8,346,501，所述专利的公开内容的全部特此通过引用并入本文）。通过在传感器之间沿循两段式路径将引线28a、28b的路线规划在通孔之间，并且其中引线28a、28b在第一节段中在通孔82的列之间沿循角度θ，然后在大致垂直于图案角度θ的第二节段中在通孔82的行之间通过。
如图6中能够看到的，能够通过以下步骤来执行引线28a、28b的路线规划：识别传感器30将安装于其上的通孔82，然后将对齐销钉90放置在适当通孔82中，所述对齐销钉使得引线28a、28b的路线能够规划在通孔82的行与列之间。如图12中能够看到的，对齐销钉90可具有弹簧加载杆92，所述弹簧加载杆92带有在对齐期间能够接收引线的沟槽94。尽管引线28a、28b的这种布置比带有传感器的单螺旋圈的非真空辊的布置更长，但所述布置远短于多圈螺旋结构（诸如Gustafson中所示的多圈螺旋体）。
再次参考图6，感测系统26的引线28a、28b能够是被本领域技术人员认可为适合于使电气信号在真空辊中通行的任何信号承载构件。作为替代方案，可以采用无线系统（诸如，Moore的美国专利No. 7,392,715中所描述的无线系统）。
再次参考图1，处理器32通常是个人计算机或类似的数据交换装置（诸如造纸厂的分布式控制系统），其与传感器30操作性地相关联并且能够将来自传感器30的信号处理成有用、易理解的信息。优选的是使用无线通信模式（诸如RF信号传递）将从传感器30收集到的数据传输到处理单元32。其它替代性构型包括使得能够将信号从传感器30传输到处理器32的滑环连接器。Moore的美国专利No. 5,562,027和7,392,715以及Gustafson等人的美国专利No. 6,752,908中论述了合适的示例性处理单元，所述专利的公开内容的全部特此通过引用并入本文。
能够以下文所描述的以及在图3到图8中所图示的方式制造真空辊20。在这种方法中，最初用外罩24的一部分（诸如内基底层42a）来覆盖壳22。如图3中能够看到的，能够用挤出喷嘴40来应用内基底层42a，不过可通过本领域技术人员已知的其它技术来应用内基底层42a。通常对于真空辊而言，内基底层42a由橡胶或环氧树脂基复合材料形成。本领域技术人员还将理解的是，尽管下文所描述的并且在图3和图4中图示的步骤被示为在内基底层42a上执行，但外罩24的其它内层（诸如外基底层42b或对接层）也可充当引线28a、28b和传感器30的下层表面。
现在参考图4，例如用多位钻46刻划或以其它方式标记外罩24的内基底层42a，并且其中刻划标记44对应于将最终形成在辊20中的孔82的期望图案。刻划标记44应具有足够的深度以能够看见，以便指示将最终形成孔的位置，但无需更深。
现在参考图5和图6，在将刻划标记44形成在内基底层42a中之后，安装传感器系统26的引线28a、28b和传感器30。沿标明的路径（通常为单圈螺旋结构）绘制传感器30的位置。针对每个传感器30，确定最近的刻划标记44，并在该处钻取孔。也定位适当的刻划标记44以用于将使得能够将引线28a、28b的路线规划在传感器30之间的对齐销钉90放置在刻划标记44的列与行之间。
将铆钉60插入穿过传感器30的开孔31，然后插入标明的孔内。铆钉60将使得传感器30能够保持在孔上大致居中并远离邻近孔82。在一些实施例中，经由环氧树脂来安装铆钉60，所述环氧树脂能够保护传感器30在造纸期间不受水的影响。一旦铆钉60和传感器30被安装在标明的孔中，就可穿过铆钉60钻取孔以用作通孔82。通过已知为适合于这样的安装的任何方式将引线28a、28b安装于内基底42a；在一些实施例中，用清漆将引线28a、28b密封在恰当位置，并且其中用环氧树脂保护引线28a、28b与传感器30的与翼部33之间的焊接接头。
现在参考图7，一旦已将传感器30和引线28a、28b定位并附连至内基底层42a，就应用外罩24的其余部分。图7图示用挤出喷嘴72应用上部浆料层70；能够使用类似的技术将外基底层42b应用于内基底层42a上。在一些情形中，在应用下一个上覆层之前可以安放（ground）内基底层42a和外基底层42b中的任一者或两者。本领域技术人员将认识到，能够通过被认可为适合于这样的应用的任何技术来实施外基底层42b和上部浆料层70的应用。在通常的真空辊中，外基底层42b由橡胶或环氧树脂基复合材料形成，且上部浆料层70由橡胶或聚氨酯形成。如上文注意到的，本发明旨在包括具有仅包括基底层和上部浆料层的外罩的辊以及具有带有额外的中间层的外罩的辊。上部浆料层70的应用继之以固化，其中用于固化的技术是本领域技术人员所众所周知的且无需在本文中详细描述。
现参考图8，在固化上部浆料层70之后，在外罩24中形成通孔82和任何盲钻孔，并且倘若尚未在壳22中形成通孔82，那么也在其中形成通孔82。能够通过本领域技术人员已知的任何技术来形成通孔82，但优选地用多位钻80（示例性钻是可从意大利波代诺内（Pordenone）的Safop获得的DRILLMAT1C机器）来形成通孔82。在一些实施例中，可手动钻取与传感器30相关联的通孔82。
能够看到的是，上述传感器的实施例能够解决由真空辊提出的一些问题。通过在传感器中包括通孔能够延伸穿过其的开孔，本发明的辊能够避免干扰真空辊的孔图案且无需使盲钻孔位于传感器上的适当位置中。包括铆钉60能够帮助使传感器30居中并相应地保护传感器30。此外，两段式路径（继之以邻近的传感器30之间的引线28a、28b）能够缩短传感器数据的总信号路径，由此改进信号品质和性能。
现在参考图9到图11，其中示出根据本发明的额外实施例的辊（概括地在120处标明）的一部分。在该辊120中，在传感器130将安驻于其上（见图9）的通孔182周围形成沉孔184。使传感器130从其在辊20中的取向倒置，使得传感器130的主体130a安驻在沉孔184内，且传感器130的翼部133安置在内基底层142a的表面上（见图10）。在该布置中，传感器130的主体130a不在内基底层142a的表面上方突出，并且结果是外基底层142b可以不需要在应用之后进行研磨。而且，沉孔184的存在消除了对用以使传感器130居中和维持其位置的铆钉的需要。
如图11中能够看到的，能够如上文所论述的将引线128a、128b附接于翼部133。在所图示的实施例中，引线128a、128b沿循通孔182的列与行之间的三段式“人字纹”型路径。本领域技术人员将认识到，在传感器之间的引线的路线被规划在通孔的行与列之间时，所述引线可采取额外数量的节段。而且，能够看到的是，无需沿垂直轴线布置孔的“列”与“行”；作为示例，图9到图11中所示的孔被布置在旋转近似60度的轴线上。
用于解决引线布置和管理的问题的另一种技术能够将传导性网式材料（诸如图13到图15中所图示的传导性网式材料）用作传感器系统的电气引线228。能够如上文所论述以及如图15中所示的那样将传导性网式材料引线228应用于辊并将其连接到传感器，其中，引线228附接于传感器的翼部。由于网式引线228沿周向维度相对较宽（例如，0.5英寸）且在辊的通孔的阵列的至少邻近的行和/或列之间延伸，因此通孔可被形成为穿过引线228，从而在其中形成与通孔对齐的开口；然而，引线228的宽度使得引线228能够保持连续并因此维持其电气完整性。因而，无需将引线228的路线规划在吸入孔的行与列之间，而是能够简单地以如图中所示的任何期望布置铺设于辊上。
在一些实施例中，引线228被形成为管，并且然后在应用于辊之前被展平。在一些实施例中，引线228由延展性金属材料（诸如铜、镍、铜-镍合金、银、金等等）形成。在一些实施例中，网是由单股丝线形成的编织网。用于引线的示例性网式材料是能够从ParkerChomerics（马萨诸塞州的沃本市（Woburn））获得的MONEL®材料。
在将网式材料应用于辊之前，可以处理网式材料以改进其电气性质。例如，可在锡-铅焊料浴液（solder bath）等等中将其浸焊。这样的焊接过程能够将多股丝线粘接在一起以改进网式材料的电气完整性。
可通过以下方法中的一者或多者将传感器连接到传导性网式材料：软焊、熔焊、传导性环氧树脂或传导性Z轴胶带。可基于当前现有技术采用其它方法。
值得注意的是，网的开口或空隙的存在使得用以将辊外罩粘接于芯部的环氧树脂或其它材料能够穿过网，由此改进粘接并减少辊外罩从辊脱层的可能性。
也能够将引线的扩展宽度的构思应用于其它潜在引线材料。例如，网式材料可以是交织材料（braided material）而非编织材料（knitted material）。替代性地，引线可以是具有某种宽度的扁平条带（例如，厚度为0.002到0.010英寸且宽度为0.5英寸），所述扁平条带包括穿孔或其它开口以便使得前述环氧树脂能够流动通过以实现粘接目的。在一些实施例中，扁平条带可缺少穿孔。在这些变型中的任何变型中，即使在真空辊的通孔被形成为完全地或部分地穿过引线之后，扩展宽度的引线仍能够维持其电气完整性。至少为20/1的宽度与厚度的宽高比可以是期望的。
前述内容说明了本发明并且将不被解释为限制本发明。尽管已描述了本发明的示例性实施例，但本领域技术人员将容易地认识到，在本质上不背离本发明的新颖教导和优势的情况下，在示例性实施例中许多改型都是可能的。因此，所有这样的改型均旨在被包括在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种工业用辊，其包括：
大致圆筒形的壳，其具有外表面和内腔；
聚合物外罩，其周向地覆在所述壳外表面上，其中，所述壳和所述外罩具有提供所述腔与大气之间的流体连通的多个通孔；以及
感测系统，其包括：
嵌在所述外罩中的多个传感器，所述传感器被配置成感测所述辊的操作参数并提供与所述操作参数有关的信号；
与所述传感器中的至少一个连接的至少一个信号承载构件，其中，所述信号承载构件包括与所述壳和所述外罩的通孔中的一些至少部分地对齐的开口；以及
与所述传感器操作性地相关联的处理器，其处理由所述传感器提供的信号。
2.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，至少一些所述传感器包括开孔，并且其中，所述外罩的通孔中的一些延伸穿过所述传感器的相应开孔。
3.根据权利要求2所述的工业用辊，其中，所述开孔是内开孔。
4.根据权利要求2所述的工业用辊，其中，所述传感器是总体环形的。
5.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述传感器由压电材料形成。
6.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述至少一个信号承载构件是两个电气引线，电气引线中的每一个均接触所述传感器中的翼部。
7.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述传感器被配置成感测压力。
8.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述外罩包括周向地覆在所述壳上的基底层和周向地覆在所述基底层上的上部浆料层，并且其中，所述传感器被嵌在所述基底层中。
9.根据权利要求8所述的工业用辊，其中，所述基底层包括内基底层和外基底层，并且其中，所述传感器被安置成覆在所述内基底层上并位于所述外基底层下方。
10.根据权利要求8所述的工业用辊，其中，所述基底层包括橡胶或环氧树脂基复合材料。
11.根据权利要求8所述的工业用辊，其中，所述上部浆料层由选自由以下各项组成的集合的材料形成：橡胶、聚氨酯和环氧树脂复合物。
12.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述信号承载构件包括金属网，其中，所述开口包括所述网中的空隙。
13.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述信号承载构件包括带有穿孔的条带。
14.根据权利要求1所述的工业用辊，其中，所述通孔被布置成行与列的阵列，并且其中，所述信号承载构件具有在至少邻近的行或邻近的列之间延伸的宽度。
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