CN106772344A - 监视厚度均匀性 - Google Patents

监视厚度均匀性 Download PDF

Info

Publication number
CN106772344A
CN106772344A CN201611144367.6A CN201611144367A CN106772344A CN 106772344 A CN106772344 A CN 106772344A CN 201611144367 A CN201611144367 A CN 201611144367A CN 106772344 A CN106772344 A CN 106772344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmitter
signal
antenna
conveyer belt
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611144367.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106772344B (zh
Inventor
A·佩查尔斯基
F·努塞贝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN106772344A publication Critical patent/CN106772344A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106772344B publication Critical patent/CN106772344B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S2013/462—Indirect determination of position data using multipath signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

监视厚度均匀性。本文描述了用于监视厚度均匀性的设备、方法和系统。一种系统包括发射器，其被配置成在材料正在移动时发射信号通过材料的一部分，衰减器，其被配置成吸收发射信号的第一部分，反射器，其被配置成反射发射信号的第二部分，接收器，其被配置成接收反射信号，以及计算设备，其被配置成基于信号的发射和反射信号的接收之间的时间延迟来确定该部分材料的厚度。

Description

监视厚度均匀性
优先权信息
本申请要求2016年9月29日提交的美国非临时申请15/279,862，2015年10月2日提交的美国临时专利申请62/236,227，2015年10月2日提交的美国临时专利申请62/236,237，和2015年10月2日提交的美国临时专利申请62/236,218的优先权，其全部说明书通过引用被结合到本文中。
技术领域
本公开涉及用于监视厚度均匀性的设备、方法和系统。
背景技术
在各种上下文(context)中，材料的均匀厚度可能是期望的。这样的上下文可包括例如材料(诸如绝缘物、塑料片、屋顶纸板、非织造过滤材料、基于橡胶的产品(例如，具有嵌入磁性材料的橡胶))的制造和/或连续线生产，和/或除了别的以外，轮胎和/或带(例如，传送带、传动带等)的厚度测量。
例如，除了别的以外，传送带被用于工业(例如采矿、发电和农业)中。由于使用和/或事故，传送带可被磨损或撕裂损坏。
过度磨损和带撕裂两者能够导致非计划停工。因为许多使用传送带的工业位于远程装置(setting)中，并且因为它们的机械的大尺寸，维修传送带可能花费数小时或数天。另外，获取新的传送带的前置时间(lead time)可能是过多的(例如，六个月)。由于因为被损坏的带的中断生产而引起的工业损失可能是巨大的。
附图说明
图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的系统的截面图。
图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的系统的截面图。
图3示出了根据本公开的一个或多个实施例的图1中所示系统的一部分的不同截面图。
图4示出了根据本公开的一个或多个实施例的图1中所示系统的一部分的自上而下视图。
图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的系统的透视图。
图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的系统的截面图。
图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的计算设备。
具体实施方式
本文描述了用于监视传送带厚度的设备、方法和系统。本公开的实施例能够检测传送带上的过度磨损并估计带的剩余寿命(例如，直到故障的时间)。因此，能够在故障之前安排带的维护和/或更换，使得生产过程被最低限度地中断。
传送带的典型损坏可包括带中心附近的抛物线形状的磨损、带裙附近的槽形状的磨损、带接合损坏、(多个)带层的分层，和/或带中的(多个)孔。本公开的实施例能够检测这些类型的损坏中的一些，并向维护人员提供提前的通知。
本文的实施例能够被安装在现有的传送带系统中而不改变系统的操作。除了传送带以外，本文的实施例能够被应用在其它上下文中，例如，诸如在可能期望监视材料厚度情况下的制造。这样的上下文可以包括例如绝缘物、塑料片、屋顶纸板、非织造过滤材料、基于橡胶的产品(例如具有嵌入磁性材料的橡胶)的连续线生产，和/或轮胎和/或其它带(例如，传动带)的厚度测量。因此，应注意的是虽然本文使用了传送带的示例，但是这样的使用并非旨在是限制性的。
在下面的详细说明中，参考形成本文一部分的附图。附图作为例证来示出可以如何实施本公开的一个或多个实施例。
这些实施例被足够详细地描述以使得本领域普通技术人员能够实施本公开的一个或多个实施例。应理解的是，可以利用其它实施例并且在不偏离本公开的范围的情况下可以进行过程变化。
如将认识到的，可以增加、交换、组合和/或消除本文各种实施例中示出的元件，从而提供本公开的多个另外的实施例。图中提供的元件的比例和相对标度旨在说明本公开的实施例，并且不应以限定的意义来理解。
本文的图遵循编号惯例，其中首先的一个或多个数字对应附图编号，并且剩余的数字标识图中的元件或部件。不同的图之间的类似元件或部件可以通过使用相似的数字来标识。
图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的系统100的截面图。如图1中所示，系统100包括发射器(例如，发射天线)102、反射器108、衰减器110，和接收器(例如，接收天线)112。如示出的，发射器102、衰减器110和接收器112可以位于传送带(下文为“带”)106的第一侧，并且反射器108可以位于带106的第二相反侧。
发射器102可以例如是发射天线，并且能够被配置成发射脉冲或连续波雷达信号。发射器102不限于特定类型的发射器。在一些实施例中，发射器102可为10GHz发射器，但是本公开的实施例不被如此限制。例如，在一些实施例中，能够使用在2.4至77GHz之间的频率。更高的频率可导致改进的空间和/或厚度分辨率，但是可被较厚材料的衰减限制。发射器102可以相对于带106和/或反射器108被定位在45度角处，但是本公开的实施例不被如此限制。
反射器108可以包括反射表面(例如，金属表面和/或细金属网)，但是本文的实施例并不将反射器限制到特定类型的反射器。例如，反射器108能够使由发射器102发射的雷达信号聚焦和/或反射。
例如，衰减器110可以是被配置成衰减(例如，吸收)雷达信号的设备，并且可以包括泡沫材料，但是本公开的实施例不被如此限制。接收器112可以为接收天线，例如，被配置成接收雷达信号。接收器112并不被限制到特定类型的接收器。
如图1中所示，发射器102可以发射雷达信号(下文为“信号”)104。信号能够被指向带106并指向反射器108(例如，通过带106)。在到达反射器108之前，信号104的一部分可以被反射。如示出的，信号104的第一部分104-1能够反射离开带104的表面(例如，顶表面)。信号104的第二部分104-2能够反射离开带106的另一(例如，底)表面。
衰减器110可被定位成衰减(例如，阻挡)反射信号104-1和/或104-2，使得它们不被接收器112接收。此外，衰减器110能够衰减发射器102和接收器112之间的直接干扰(例如，非反射干扰)。
信号104可以通过带106并反射离开反射器108。此后，信号(被示为反射信号104-3)可以回传通过带106，并且然后被接收器112接收。因此，信号104两次穿过带106：一次在反射之前且一次在反射之后。每次信号104穿过带106，其速度被降低。速度的降低可以与带106的介电常数(例如，电容率)的平方根成比例。另外，信号104可以与带106的厚度的指数函数成比例地被衰减。
因此，可以根据与没有穿过带获得的参考信号的时间延迟相比的发射和接收信号104之间的时间延迟来确定带106的厚度。虽然图1中未示出，以便不使本公开的实施例含糊难懂，但是反射器108的一部分能够延伸超过带106的外边缘。可以通过发射信号104到反射器108的延伸超过带106的边缘的部分上并由接收器112接收参考信号来获得参考信号。以类似的方式，可以根据与没有通过带106的参考信号相比的接收的信号的衰减来确定带106的厚度。
因为要求在相同距离上但是在没有带的情况下行进的参考RF束以进行校正，所以可以使用被定位成超过传送带106的边缘的另一接收器来执行那个测量(例如，使得传送带106不在其它接收器和发射器102之间)。超过带的边缘，其它天线可能不具有在RF束路径中出现的带106并可以被用于介电常数的校正。应注意的是，带106的样本部分(例如，零料、废料、测试样本等)可以被置于其它天线和发射器102之间，但是在图1中未示出以便不使本公开的实施例含糊难懂。例如可以周期性地或在计划的基础上执行使用传送带106的样本部分和/或天线的校正，以确定带106在不同温度和/或其它条件(例如，湿度水平、大气条件等)下的介电常数。
本公开的实施例可以使用带106边缘附近的带106的一部分来对于带106校正系统100。这样的部分可以例如比带106的中间部分经历减少的磨损，并且因此可以充当用于校正目的的合适样本。
应注意的是，不旨在将传送带106限制到特定类型的传送带。另外，应注意的是，虽然本文将传送带的示例用于说明的目的，但是如前面所讨论的，本公开的实施例可以监视除了传送带以外的物体的厚度。
例如，可以随着带106移动来确定带106的厚度。在一些实施例中，系统100(和下面结合图2讨论的系统213)可以被附加到支持设备(未示出以便不使本公开的实施例含糊难懂)。支持设备可以例如是框架、或者保持发射器102、接收器112、衰减器110和/或反射器108的固定位置的其它设备。支持设备可以被安装成使得系统100能够在不中断带106的操作和/或移动的情况下被安装。
图2示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的另一个系统213的截面图。以类似于前面讨论的系统100的方式，系统213包括发射器202、衰减器210、反射器208、和接收器212。发射器202可以被定位在相对于带206的60度角处，但是本公开的实施例不被如此限制。
在一些实施例中，系统213能够被用于其中带206包括增强物207的实例中。增强物207可包括金属层(例如，钢)和/或其中的一个或多个金属电缆。例如，如果带207包括在一起足够紧密隔开的多个金属电缆以便其间距被带206中的雷达信号的波长显著地超过(例如，超过至5倍(exceeded by a factor of5))(例如，对于10GHz的信号和9的介电常数为1厘米)，则电缆可以反射信号。
如图2中所示，发射器202可以发射信号204。信号可以指向带206。在到达增强物207之前，信号204的一部分可以被反射。如所示，信号204的第一部分204-1能够反射离开带206的表面(例如，顶表面)。
衰减器210可以被定位成衰减(例如，阻挡)反射的信号204-1，从而其不被接收器212接收。另外，衰减器210能够衰减发射器202和接收器212之间的直接干扰(例如，非反射干扰)。
信号204可以通过带206的顶部并反射离开增强物207。此后，信号(示为反射信号204-2)能够回传通过带206的顶部，反射离开反射器208，并且然后被接收器212接收。采用类似于前面讨论方式的方式，当信号204穿过带206的顶部时，其速度被减小。速度的减小可以与带206的介电常数(例如，电容率)的平方根成比例。另外，信号204能够与带206的厚度的指数函数成比例地衰减。
因此，可以根据与没有穿过带206的情况下获得的参考信号的时间延迟相比的发射和接收信号204之间的时间延迟来确定带206的顶部的厚度。虽然在图2中未示出以不使本公开的实施例含糊难懂，但是增强物207的一部分能够延伸超过带206的外边缘。一些实施例中，参考反射器可以在离发射器102的与增强物207实质上相同的距离处被定位成超过带206的外边缘。可以通过发射信号204到增强物207的延伸超过带206的边缘的部分(或参考反射器)上并由接收器112接收参考信号来获得参考信号。以类似的方式，可以根据与没有通过带206的参考信号相比的接收信号的衰减来确定带206的厚度。
图3示出了图1中示出的系统100(在图3中被示为系统300)的一部分的不同截面图。系统300可以类似于系统100；例如，系统300包括发射器302和反射器308。系统300可以另外地包括接收器和/或衰减器，但是这样的部件在图3中未被示出以便不使本公开的实施例含糊难懂。
如图3中所示，反射器308可以具有凹形配置(例如，形状)。反射器308的曲率的半径可以允许信号304朝向接收器(未显示)重新定向并且可以使反射信号聚焦。例如，如果信号未被聚焦，则反射信号中的一些(例如，反射信号的周边)可以不被接收器收集，并且因此被反射信号的那部分穿过的带306的厚度将不被测量。
如前面讨论的，并且如图3中所示，反射器308能够延伸超过带306的(多个)边缘。信号304能够指向超过带306的边缘的反射器308，在参考印记(reference footprint)314处撞击反射器308。信号304能够在参考印记314处朝向接收器反射离开反射器308。
图4示出了图1中所示系统100(图4中被示为系统400)的一部分的自上而下的视图。系统400可以类似于系统100和系统300；例如，系统400包括发射器402、接收器412和反射器408。系统400可以另外包括衰减器，但是在图4中未被示出以便不使本公开的实施例含糊难懂。
根据本公开的一个或多个实施例，发射器402可以将信号404通过带406指向反射器408。如图4中所示，信号404在由入口印记416限定的区域处穿过带406。随后，信号404反射离开反射器408并在由出口印记418限定的区域处回传通过带406。然后，反射信号(被示为反射信号404-3)可以被接收器412接收。
应注意的是，入口印记416和出口印记418被带406的特定距离分开。该距离可以基于带的速度和/或信号的角度被限定。这样的距离能够被选择成使得防止从带406的顶表面被反射的信号404的一部分被接收器412接收并破坏(多个)厚度确定。
可以跨带406的宽度来执行将信号404转向(steer)到带406上的特定入口印记的过程。如由带406上的多个入口印记和由参考印记414所示，能够扫描带的整个宽度。这样的扫描以周期的方式继续(例如，以约100赫兹)。也就是说，带406可以被信号以周期的方式从一侧到相反侧(并且再次返回)来进行“扫描”。随着带406行进，信号的扫描能够沿带406产生三角形(例如之字形)图案，其中其厚度已经被确定。在一些实施例中，每个入口印记可以具有大约8.8×44(8.8by 44)厘米的尺寸，但是本公开的实施例并不被如此限制。
在一些实施例中，可以创建传送带的厚度的映射(例如，沿着带的整个长度和宽度)。例如，带移动的速度可以被确定和/或是已知的，并且带的特定部分(例如，“开始”)可以被确定和/或注册。在示例中，一组金属带可以在特定位置处被嵌入带的底表面中。根据本公开的一个或多个实施例的雷达系统可以确定较少的能量在该位置传输通过带，并将该位置与“起始点”相关联，以用于沿着其长度映射带的厚度。例如，带的映射可被存储在存储器中，并且可以被用来生成整个带的厚度的图形再现(rendering)。
图5示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的系统520的透视图。如图5中所示，系统520包括发射器502和位于传送带506的相反侧的天线阵列512。在图5中所示的示例中，传送带具有2米的宽度，但是本文的实施例不被限制到传送带的特定的宽度和/或厚度。传送带506不旨在被限制到特定类型的传送带。此外，应注意的是虽然本文将传送带的示例用于说明的目的，但是如前面所讨论的，本公开的实施例可以监视除了传送带之外的物体的厚度。
例如，发射器502可以是具有带有移相器的多个辐射元件的相控阵列天线。在一些实施例中，发射器502可以是10GHz发射器，但是本公开的实施例不被如此限制。例如，在一些实施例中，可以使用2.4至77GHz之间的频率。较高的频率可导致改进的空间和/或厚度分辨率，但是可被较厚材料的衰减限制。
可以通过改变从每个辐射元件发射的信号的相位来形成多个束，从而将束指引在期望的方向上。例如，所述束可以是射频(RF)束，但是本公开的实施例不被如此限制。在图5中由扫描平面508表示多个束的累积路径。每个束可以具有特定的发散角(例如，2度)。发射器502可以位于离传送带506的特定距离处。在一些实施例中，距离为12英寸，但是本文的实施例不被如此限制。
天线阵列512可以包括多个接收天线。在图5中所示的示例中，天线阵列512包括19个天线，但是本文的实施例不被如此限制。天线阵列512的天线中的每个可以被定位在离束的源(即，发射器502)相同的距离处。也就是说，天线阵列512的天线可以被定位在半圆布置中。
根据本公开的一个或多个实施例，发射器502能够将束指向天线阵列512的天线。例如，发射器502能够将RF束指向天线阵列512的天线512-2。随着束通过传送带506，RF波被减慢且随后被天线512-2接收。系统520的操作是基于与材料的介电常数(例如，电容率)的平方根成反比的带材料中的RF波的减慢。也就是说，波以比如果它没有通过传送带506的话其将具有的更多的相位延迟来到达天线512-2。此外，RF束的减慢引起相对于在相同距离上但在不存在带的情况下传输的RF束的相移；相移的水平可以与传送带506的厚度的比例。
在一些实施例中，发射器502和天线阵列512之间的距离是固定的并且是已知的。一些实施例中，传送带506的介电常数是已知的。
为了确定传送带506的未知介电常数(例如，以对于传送带506校正系统520)，本公开的实施例可以将具有已知厚度的传送带506的一部分插入到扫描平面508中。由通过传送带506的束产生的相位延迟能够被用来确定包括传送带506的材料的介电常数。也就是说，如果发射器502和天线阵列512之间的距离以及介电常数不改变，则确定的相位延迟可以是成比例的，并且因此将其转换成传送带506的另一部分的带厚度。
因为要求在相同距离上但在没有带的情况下行进的参考RF束以用于进行校正，所以可以使用被定位成超过传送带506边缘的天线阵列504的天线来执行该测量(例如，使得传送带506不在天线和发射器502之间)。在图5中所示的示例中，那个天线被示为天线512-5。超过带的其它边缘，天线512-1不具有在RF束路径中出现的带，并且可以被用于介电常数的校正。应注意的是，传送带506的样本部分(例如，零料、废料、测试样本等)可以被置于天线512-1和发射器502之间，但是在图5中未被示出以便不使本公开的实施例含糊难懂。可以周期性地或在计划的基础上执行使用传送带506的样本部分、天线512-6和天线512-1的校正，例如以确定传送带506在不同温度和/或其它条件(例如，湿度水平，大气条件等)下的介电常数。
本公开的实施例能够使用接近传送带506的边缘的传送带506的一部分来对于传送带506校正系统520。这样的部分可以例如比传送带506的中间部分经历减少的磨损，并且因此可以充当适当的样本以用于校正的目的。
例如，随着传送带506移动，可以确定传送带506的厚度。在一些实施例中，来自发射器502的束能够以特定顺序被指引在天线阵列512的不同天线处。也就是说，可以通过跨天线阵列512来扫描束而确定跨其整个宽度的传送带506的厚度。
例如，发射器502可以在第一时间将束指引在第一天线(例如，天线512-2)处。在束被指引在第一天线处时，相邻的天线(例如，天线512-1和/或512-3)可以被解激活(例如，关闭)。解激活另外的天线可以允许本公开的实施例确保仅通过传送带506的期望部分的束被天线接收和读取，而没有来自其它接收天线的贡献。随后，发射器502能够将束指引在与第一天线相邻的第二天线(例如，天线512-3)处。在束被指引在第二天线处时，与第二天线(例如，天线512-2和/或天线512-4)相邻的天线可以被解激活。应注意的是还可以解激活除了相邻天线之外的天线。
激活天线阵列512的序列天线的过程可以以周期的方式(例如，以约100赫兹)继续。也就是说，传送带506可以被束以周期的方式从一侧到相反侧(并且再次返回)来进行“扫描”。随着传送带506行进，束的扫描能够沿着传送带506产生三角形(例如之字形)图案，其中其厚度已经被确定。
图6示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的另一系统622的截面图。系统622包括多个发射器(即，发射器602-1、发射器602-2、发射器602-3、发射器602-4、发射器602-5、发射器602-6、发射器602-7、发射器602-8和发射器602-9，统称为“发射器602”)。发射器602可以被布置在实质上线性的布置中。发射器602可以被配置成以实质上相等的方向来指引RF束。
系统610可以包括多个天线(即，天线612-1、天线612-2、天线612-3、天线612-4、天线612-5、天线612-6、天线612-7、天线612-8、和天线612-9，统称为“天线612”和/或“天线阵列612”)。天线612可以位于传送带606的与发射器602相反的侧。天线612可以被布置在实质上线性的布置中。天线612可以被配置成从实质上相等的方向接收RF束。
如图6中所示，天线612和发射器602可以被定位成使得其彼此相对。每个天线可以与相应的发射器相关联；也就是说，每个天线可以被配置成接收来自单个发射器的束。例如，天线612-4可以被配置成接收来自发射器602-4的束。在一些实施例中，多于一个的天线可以被配置成接收来自单个发射器的束。虽然图6中示出了9个天线612和9个发射器602，但是本公开的实施例不被限制到天线612和/或发射器602的特定数目。
在一些实施例中，天线612和/或发射器602可以被附加到支持设备(未被示出以便不使本公开的实施例含糊难懂)。例如，支持设备可以是框架或者保持天线612和/或发射器602的固定位置的其它设备。支持设备可以被安装成使得天线612和发射器602能够在不中断传送带606的操作和/或移动的情况下被置于传送带606的相反侧上。
由系统610的相应发射器指向天线的每个束可以具有特定的发散角(例如，10度)。发射器602和接收器612可以位于离传送带606的特定距离处。在一些实施例中，发射器距离为12英寸，并且接收器距离是5英寸，但是本文的实施例不被如此限制。
天线612中的每个可位于离发射器602中的相应一个的相同的距离处。例如，天线612-6可以被定位在离发射器602-6与天线612-9离发射器602-9相同的距离处。
采用类似于前面讨论的方式的方式，发射器602中的每个能够将束指向多个天线612中的其对应的天线(counterpart antenna)。随着束通过传送带606，RF波被减慢且被天线接收。系统622的操作是基于与材料的介电常数(例如，电容率)的平方根成反比的带材料中的RF波的减慢。也就是说，波以比如果它没有通过传送带606的话其将具有的更多的相位延迟来到达天线612。此外，相位延迟的水平可以与传送带606的厚度成比例。
如前面所讨论的，发射器602和天线612之间的距离可以是固定的和已知的。在一些实施例中，传送带606的介电常数可以是已知的。
系统622可以允许以类似于前面结合图5讨论的方式的方式来确定传送带606的介电常数和/或天线602和612之间的距离。例如，可以将具有已知厚度的传送带606的一部分(例如，样本部分)606-1插入在超过传送带606的边缘的系统622的天线和发射器之间，在图6中被示为天线612-1和发射器602-1。由通过传送带606的发射器602-1所指引的束产生的相位延迟可以被用来确定包括传送带606的材料的介电常数。也就是说，如果发射器602-1和天线阵列612-1之间的距离以及介电常数没有变化，则确定的相位延迟可以是成比例的，并且因此被转换成传送带606的另一部分的带厚度。在一些实施例中，发射器602和天线612之间的距离可以被天线612-9和发射器602-9确定。
使用传送带606的该部分606-1的校正可以被周期地或在计划的基础上执行，例如以确定传送带606在不同温度和/或其它条件(例如，湿度水平、大气条件等)下的介电常数。
本公开的实施例能够使用传送带606的边缘附近的传送带606的一部分来校正对于传送带606的系统610。这样的部分可以例如比传送带606的中间部分经历减少的磨损，并且因此可以充当合适样品以用于校正目的。例如，这样的部分可以是发射器602-8和天线612-8之间的部分。
在一些实施例中，超过传送带606的边缘定位的天线612的天线和发射器602的另一发射器(被示为天线612-9和发射器602-9)可以被用来确定发射器602和天线612之间的参考距离。在这样的实施例中，在天线612-9和发射器602-9之间可以不存在传送带606的样本部分606-1。例如，关于天线和发射器之间的距离的系统610的校正可以允许面对变化的温度和/或天气条件的增加的准确性。
例如，可以随着传送带606移动来确定传送带606的厚度。在一些实施例中，可以根据特定的顺序在不同时间下单个地激活发射器。也就是说，可以通过顺序地一次激活发射器602中的一个来跨其整个宽度确定传送带606的厚度。
例如，在第一时间，第一发射器(例如发射器602-2)可以将束指引在对应的天线(天线612-2)处。在来自发射器602-2的束被指引在天线612-2处时，相邻的天线(例如，天线612-1和/或612-3)和/或相邻的发射器(例如，发射器602-1和/或602-3)可以被解激活(例如，关闭)。解激活另外的天线和/或发射器可以允许本公开的实施例确保仅通过传送带606的期望部分的束被对应的天线接收和读取。随后，第二发射器(例如发射器602-3)可以将束指引在对应的天线(与第一天线相邻的天线612-3)处。在束被指引在第二天线处时，与第二天线相邻的天线(即，天线612-2和/或天线612-4)和/或与第二发射器相邻的发射器(即，发射器602-2和/或发射器602-4)可以被解激活。应注意的是，还可以解激活除了相邻的天线和/或发射器之外的天线和/或发射器。
激活序列天线612和/或发射器602的过程可以以周期的方式(例如，以约100赫兹)继续。也就是说，传送带606可以被实质上平行的束以周期的方式从一侧到相反侧(并且再次返回)来进行“扫描”，所述实质上平行的束与传送带606实质上正交。随着传送带606行进，确定传送带606的厚度的区域可以产生正弦波图案。
图7示出了根据本公开的一个或多个实施例的用于监视传送带厚度的计算设备724。除其它类型的计算设备之外，计算设备724可以是例如手持式网络分析仪、笔记本电脑、台式机或移动设备(例如，移动电话、个人数字助理等)。
如图3中所示，计算设备314包括存储器726和耦合到存储器726的处理器728。存储器726可以是能够被处理器728访问以执行本公开的各种示例的任何类型的存储介质。例如，存储器726可以是非暂态计算机可读介质，其具有在其上存储的被处理器728可执行以根据本公开的一个或多个实施例来控制一个或多个发射器和/或接收器的操作的计算机可读指令(例如，计算机程序指令)。
存储器726可以是易失性或非易失性存储器。存储器726还可以是可移动(例如，便携式)存储器，或者非可移动(例如，内部式)存储器。例如，除其它类型的存储器之外，存储器726可以是随机存取存储器(RAM)(例如，动态随机存取存储器(DRAM)和/或相变随机存取存储器(PCRAM))、只读存储器(ROM)(例如，电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和/或压缩磁盘只读存储器(CD-ROM))、闪存、激光盘、数字化多功能光盘(DVD)或其它光盘存储，和/或磁性介质，诸如磁带盒、磁带、或磁盘。
此外，尽管存储器726被示为位于计算设备724中，但是本公开的实施例不被如此限制。例如，存储器726还可以位于另一计算资源的内部(例如，通过因特网或另一有线或无线连接来使得计算机可读指令能够被下载)。
尽管本文已经示出和描述了特定的实施例，但是本领域普通技术人员将认识到的是，被计算成实现相同技术的任何布置可以代替示出的特定实施例。本公开旨在涵盖本公开的各种实施例的任何和全部修改或变化。
应理解的是，已采用说明的方式并且不是限制的方式来进行了上面的描述。在回顾上面的描述时，上面实施例的组合以及本文没有特定地描述的其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
本公开的各种实施例的范围包括其中使用以上结构和方法的任何其它应用。因此，本公开的各种实施例的范围应参考所附权利要求连同这样的权利要求有权享有的等价物的整体范围来确定。
在前面的详细描述中，不同的特征在图中示出的示例性实施例中被集合在一起以用于精简本公开的目的。本公开的方法不应被解释为反映这样的意图，即本公开的实施例要求比每个权利要求中明确记载的更多的特征。
更确切地说，如下面的权利要求反映的，发明的主题在于比单个公开的实施例的全部特征更少。因此，下面的权利要求在此被并入到详细描述中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例。

Claims (10)

1.一种用于监视厚度均匀性的系统(100，213，300，400，520，622)，包括：
发射器(102，202，302，402，502，602)，配置成在材料(106，206，306，406，506，606)正在移动时发射信号(104，204，304，404)通过材料(106，206，306，406，506，606)的一部分；
衰减器(110，210)，其被配置成吸收发射信号(104，204，304，404)的第一部分(104-1，104-2，204-1)；
反射器(108，208，308，408)，其被配置成反射发射信号(104，204，304，404)的第二部分(104-3，204-2)；
接收器(112，212，412，512，612)，其被配置成接收反射信号(104-3，204-2)；和
计算设备(724)，其被配置成基于信号(104，204，304，404)的发射和反射信号(104-3，204-2)的接收之间的时间延迟来确定该部分材料(106，206，306，406，506，606)的厚度。
2.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中材料(106，206，306，406，506，606)是传送带(106，206，306，406，506，606)。
3.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中发射器(102，202，302，402，502，602)和反射器(108，208，308，408)位于该部分材料(106，206，306，406，506，606)的相反侧。
4.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中发射器(102，202，302，402，502，602)和反射器(108，208，308，408)位于该部分材料(106，206，306，406，506，606)的相同侧。
5.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中发射信号(104，204，304，404)的第一部分(104-1，104-2，204-1)对应于被材料(106，206，306，406，506，606)的表面朝向衰减器(110，210)反射的发射信号(104，204，304，404)的一部分。
6.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中计算设备(724)被配置成基于如下来确定材料(106，206，306，406，506，606)的厚度：
信号(104，204，304，404)的发射和反射信号(104-3，204-2)的接收之间的时间延迟；和
第二信号(104，204，304，404)的发射和反射的第二信号(104-3，204-2)的接收之间的时间延迟，其中第二信号(104，204，304，404)不通过该部分材料(106，206，306，406，506，606)。
7.根据权利要求6的系统(100，213，300，400，520，622)，其中发射器(102，202，302，402，502，602)被配置成朝向超过材料(106，206，306，406，506，606)的外边缘的反射器(108，208，308，408)的一部分(314，414)发射第二信号(104，204，304，404)。
8.根据权利要求2的系统(100，213，300，400，520，622)，其中传送带(106，206，306，406，506，606)包括金属增强物(207)，并且其中在被反射器(108，208，308，408)反射之前，发射信号(104，204，304，404)被反射离开金属增强物(207)。
9.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中反射器(108，208，308，408)的表面具有被配置成使反射信号(104-3，204-2)聚焦的曲率的半径。
10.根据权利要求1的系统(100，213，300，400，520，622)，其中在材料(106，206，306，406，506，606)正在移动时，发射器(102，202，302，402，502，602)被配置成跨材料(106，206，306，406，506，606)的宽度来发射相应的信号(104，204，304，404)通过材料(106，206，306，406，506，606)的多个部分中的每个。
CN201611144367.6A 2015-10-02 2016-10-01 监视厚度均匀性 Active CN106772344B (zh)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562236227P 2015-10-02 2015-10-02
US201562236218P 2015-10-02 2015-10-02
US201562236237P 2015-10-02 2015-10-02
US62/236227 2015-10-02
US62/236218 2015-10-02
US62/236237 2015-10-02
US15/279862 2016-09-29
US15/279,862 US10520302B2 (en) 2015-10-02 2016-09-29 Monitoring thickness uniformity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106772344A true CN106772344A (zh) 2017-05-31
CN106772344B CN106772344B (zh) 2022-11-18

Family

ID=58447392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611144367.6A Active CN106772344B (zh) 2015-10-02 2016-10-01 监视厚度均匀性

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10520302B2 (zh)
CN (1) CN106772344B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061629A (zh) * 2018-07-03 2018-12-21 中国地质大学（北京） 一种基于地质雷达技术的泥石流堆积物厚度探测方法
CN109683023A (zh) * 2018-12-26 2019-04-26 重庆交通大学 压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法
CN113060484A (zh) * 2021-02-26 2021-07-02 陶惟国 一种反向积放式联动输送机

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020102546B4 (de) 2020-02-03 2024-03-07 Audi Aktiengesellschaft Verfahren und Messgerät zur Folienmetallisierung
JP6983966B1 (ja) * 2020-09-16 2021-12-17 株式会社東芝 厚み測定装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101021463A (zh) * 2006-02-15 2007-08-22 通用电气公司 用于孔隙率测量的方法和设备
CN101120267A (zh) * 2005-02-25 2008-02-06 欧洲航空防务与空间公司-Eads法国 无损检测探头的定位
CN202304948U (zh) * 2010-09-07 2012-07-04 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 用于监视雷达液位计系统的工作的工作监视装置
US20120286948A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Honeywell International Inc. Wireless conveyor belt condition monitoring system and related apparatus and method
CN103380386A (zh) * 2011-01-06 2013-10-30 路博润公司 超声波测量
CN104090031A (zh) * 2014-07-16 2014-10-08 浙江省交通规划设计研究院 一种基于超声环形相控阵列的预应力管道压浆质量检测装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1120993A (en) * 1965-04-30 1968-07-24 British Iron Steel Research Improvements in or relating to the measurement of material thickness
US3622874A (en) * 1970-01-14 1971-11-23 Int Microwave Corp System for measuring the thickness of sheet material included in an rf energy loop path
US3693079A (en) * 1970-04-14 1972-09-19 Charles W E Walker Apparatus for measuring percent moisture content of particulate material using microwaves and penetrating radiation
US4075555A (en) * 1977-03-25 1978-02-21 Canadian Patents And Development Limited Electronic phase comparison apparatus for the remote measurement of layer thickness
DE3107675C2 (de) * 1981-02-28 1985-06-20 Elektro-Physik Hans Nix & Dr.-Ing. E. Steingroever KG, 5000 Köln Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Messung der Dicke sehr dünner elektrisch leitfähiger Schichten auf nichtleitendem Trägermaterial
SE449139B (sv) * 1984-06-27 1987-04-06 Stiftelsen Inst Mikrovags Sett att meta fuktkvot i organiska material jemte anordning derfor
US4789820A (en) * 1986-01-08 1988-12-06 Hercules Incorporated Apparatus and method for sensing multiple parameters of sheet material
DE3905658A1 (de) * 1989-02-24 1990-08-30 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und vorrichtung zum messen der feuchte eines gutes
FR2674623B1 (fr) * 1991-03-29 1993-06-04 Alcatel Fibres Optiques Dispositif de mesure en continu et sans contact de l'epaisseur d'une mince couche conductrice sur un support isolant, du genre fibre ou ruban, qui defile.
GB2307611B (en) * 1995-11-01 2000-03-22 British Gas Plc Measurement arrangement
US6198293B1 (en) * 1998-03-26 2001-03-06 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for thickness measurement using microwaves
US6891381B2 (en) * 1999-12-30 2005-05-10 Secure Logistix Human body: scanning, typing and profiling system
EP1407254B1 (en) * 2001-05-31 2005-12-28 IntelScan örbylgjutaekni ehf. Apparatus and method for microwave determination of at least one physical parameter of a substance
FR2901023B1 (fr) * 2006-05-10 2008-07-04 Saint Gobain Isover Sa Methode de detection des defauts localises presents dans un matelas de fibres minerales
US7482969B2 (en) * 2006-06-14 2009-01-27 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Material movement sensing techniques
US7486226B2 (en) * 2006-09-07 2009-02-03 Rosemount Tank Radar Ab Device and a method for accurate radar level gauging

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101120267A (zh) * 2005-02-25 2008-02-06 欧洲航空防务与空间公司-Eads法国 无损检测探头的定位
CN101021463A (zh) * 2006-02-15 2007-08-22 通用电气公司 用于孔隙率测量的方法和设备
CN202304948U (zh) * 2010-09-07 2012-07-04 罗斯蒙特储罐雷达股份公司 用于监视雷达液位计系统的工作的工作监视装置
CN103380386A (zh) * 2011-01-06 2013-10-30 路博润公司 超声波测量
US20120286948A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Honeywell International Inc. Wireless conveyor belt condition monitoring system and related apparatus and method
CN104090031A (zh) * 2014-07-16 2014-10-08 浙江省交通规划设计研究院 一种基于超声环形相控阵列的预应力管道压浆质量检测装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FREDRIK HAGGLUND ET.AL: "《Model-Based Estimation of Thin Multi-Layered Media Using Ultrasonic Measurements》", 《IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS，FERROELECTRICS，AND FREQUENCY CONTROL》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061629A (zh) * 2018-07-03 2018-12-21 中国地质大学（北京） 一种基于地质雷达技术的泥石流堆积物厚度探测方法
CN109061629B (zh) * 2018-07-03 2020-08-07 中国地质大学（北京） 一种基于地质雷达技术的泥石流堆积物厚度探测方法
CN109683023A (zh) * 2018-12-26 2019-04-26 重庆交通大学 压实现场的沥青面层厚度与介电常数的测量方法
CN113060484A (zh) * 2021-02-26 2021-07-02 陶惟国 一种反向积放式联动输送机
CN113060484B (zh) * 2021-02-26 2022-04-15 江苏锡安达防爆股份有限公司 一种反向积放式联动输送机

Also Published As

Publication number Publication date
US20170097231A1 (en) 2017-04-06
CN106772344B (zh) 2022-11-18
US10520302B2 (en) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106772344A (zh) 监视厚度均匀性
CN102360077A (zh) 用于检测方位角的方法和装置
CN104094135A (zh) 用于确定入射辐射的到达方向的方法和传感器
Martínez-Castro et al. Experimental assessment of an RFID-based crack sensor for steel structures
DE102006004023A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur mehrdimensionalen Ortung von Zielobjekten, insbesondere RFID-Transpondern
ITBO20090046A1 (it) Sistema di posizionamento per veicoli a guida automatica funzionante a radio frequenza con antenne direttive
CN102338866A (zh) 基于虚拟标签算法的无线射频室内定位方法
JP2013509066A (ja) 稀薄分布のエレメントアレイを有するアンテナ
US20120086605A1 (en) Method of determining the direction of arrival of a high-frequency electromagnetic wave
CN207992440U (zh) 一种实现毫米波雷达广域远距离目标探测的装置
CN104515908A (zh) 一种超宽带目标电磁散射特性测试系统和方法
CN104992519A (zh) 一种周界安防系统
CN103389497A (zh) 机载稀疏阵列天线下视三维成像雷达系统和成像方法
US20220376389A1 (en) Calibrating radars and tracking space objects
CN102914762B (zh) 一种室内毫米波定位系统
Xie et al. A new sparse design method on phased array-based acoustic emission sensor for partial discharge detection
El Khoury et al. Sea-echo doppler spectrum perturbation of the received signals from a floating high-frequency surface wave radar
Cahl et al. A comparison of beamforming and direction finding algorithms (beamscan and MUSIC) on a linear array HF radar in a medium to low wave energy environment
CN108474845A (zh) 用于对含盐液体介质中的杂波进行谱估计的方法
Bourges et al. High-frequency surface wave radar based on a sea floating antenna concept
CN108761414B (zh) 一种基于频控阵的s形干扰波束测试方法
AU2016235032A1 (en) Monitoring thickness uniformity
JP2021101156A (ja) Ｒｆタグ位置検出装置
CN111965602A (zh) 一种相控阵雷达幅相一致性检测方法和系统
RU2530548C1 (ru) Способ защиты обзорной радиолокационной станции от пассивных помех, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant