CN110095627A - 一种钢板电磁测速设备及测速方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种钢板电磁测速设备及测速方法。钢板电磁测速设备包括传送带、多个第一电磁装置、多个测试滚轮和多个测量单元；钢板放置在传送带上，测试滚轮抵持在传送带靠近钢板底部的位置，第一电磁装置位于传送带靠近钢板底部的位置；测量单元的数量大于或等于测试滚轮的数量；测量单元被配置为测量测试滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。

Description

一种钢板电磁测速设备及测速方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种钢板电磁测速设备及测速方法。

背景技术

现在工厂获取钢板瞬时速度的方法一般是这样的：在钢板下方加一个没有电机的带式输送机，在滚轮测的钢板上方加一个滚轮，使得传送带滚轮一侧与钢板贴合，然后测输送机中滚轮的速度。但是该方法有一个缺陷，钢板只与输送机和钢板上方滚轮则一部分接触，而长期接触会造成传送带与滚轮的磨损，进而使得钢板与传送带之间摩擦力不够，传送带与钢板则会因为摩擦力不够而产生相对运动，最终传送带滚轮的速度会小于钢板速度，速度失真，得不到钢板实时速度。

发明内容

本发明的目的包括提供一种钢板电磁测速设备，其能够高效、快捷地测量钢板移动的速度，且这样的钢板电磁测速设备结构简单、操作方便，能够明显地提高测速效率，有利于大规模流水线生产。

本发明的另一目的包括提供一种基于上述钢板电磁测速设备的测速方法。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种钢板电磁测速设备，其包括传送带、多个第一电磁装置、多个测试滚轮和多个测量单元；

钢板放置在传送带上，测试滚轮抵持在传送带靠近钢板底部的位置，第一电磁装置位于传送带靠近钢板底部的位置；

测量单元的数量大于或等于测试滚轮的数量；

测量单元被配置为测量测试滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。

在传送带下方增加电磁铁，利用电磁铁的磁力给钢板一个向下的力，配合履带下的长形滚轮，使得钢板与整个长度的履带紧密贴合，形成静摩擦力，使得钢板带动履带运动。这样可以消除相对运动与磨损，速度不会随时间使用增加而失真。在钢板运动之前，电磁铁通电，通过磁力给钢板一个向下的力，使得钢板与传送带紧密贴合，钢板的运动将带动传送带运动。使用测量单元测量滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。

综上，这样的钢板电磁测速设备结构简单、操作方便，能够明显地提高钢板测速的效率，且制造方便，有利于大规模流水线生产。

在本发明的一种实施例中：

上述第一电磁装置和测试滚轮位于传送带的同一侧。

在本发明的一种实施例中：

上述测量单元包括多个第一磁体、电磁探头、第一电源和第一计数器；

多个第一磁体均匀贴于测试滚轮外边缘，使其不易松动；绕有线圈的电磁探头沿测试滚轮直径方向对准所贴第一磁体，距离适当；将第一电源与电磁探头连接，电磁探头输出接第一计数器。

在本发明的一种实施例中：

上述计数器计算脉冲频率f，经过换算可得钢板速度，

V＝2f*π*r/m(m/s)，

其中r为滚轮中心至滚轮外边缘的距离。

在本发明的一种实施例中：

上述第一电源为高频电源。

在本发明的一种实施例中：

上述测量单元包括第一光源、第一光敏元件、计数电路；

测速滚轮使用辐条连接支撑，辐条需要有一定宽度，相当于遮光板；

第一光源发光出的光，通过测试滚轮中间未被辐条遮挡的部分，照射到第一光敏元件上，第一光敏元件将光信号转换成电信号；测试滚轮旋转一周，第一光敏元件输出的电脉冲个数和测试滚轮里辐条间隙书相同。

在本发明的一种实施例中：

上述通过测量光敏元件输出的脉冲快慢，即可知滚轮转速，进而求得传送带速度。转速公式为：

n＝2*f*π/z(r/s)，

n为转速，f为光敏元件接收到的频率，z为辐条间隙数，

进一步通过换算计算出钢板速度：v＝2*f*r/z(m/s)，其中r(m)为滚轮中心至滚轮外边缘的距离。

在本发明的一种实施例中：

上述测量单元包括第二磁体、霍尔元件、第二计数电路和测试滚轮；

在测试滚轮内边缘均匀粘贴上第二磁体，将霍尔元件放在测试滚轮下方，距离滚轮5mm；在钢板开始运动之前，给霍尔元件通电，于计数器连接。随着钢板平动，带着滚轮转动，滚轮上的磁铁跟着转动，因而通过霍尔元件的磁场变换，计数器开始工作记录变换次数，进而根据数据计算出钢板速度。

在本发明的一种实施例中：

上述需要获得的数据：滚轮上所贴磁铁的个数m，滚轮中心至滚轮外边缘的距离r，k为计数器所记录的变换次数。

得钢板的速度：v＝2k*π*r/m(m/s)。

一种测速方法，其基于上述任一项的钢板电磁测速设备，其包括如下步骤：

将钢板放置在传送带上，测试滚轮抵持在传送带靠近钢板底部的位置，第一电磁装置位于传送带靠近钢板底部的位置；

测量测试滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

一种钢板电磁测速设备，其包括传送带、多个第一电磁装置、多个测试滚轮和多个测量单元。在传送带下方增加电磁铁，利用电磁铁的磁力给钢板一个向下的力，配合履带下的长形滚轮，使得钢板与整个长度的履带紧密贴合，形成静摩擦力，使得钢板带动履带运动。这样可以消除相对运动与磨损，速度不会随时间使用增加而失真。在钢板运动之前，电磁铁通电，通过磁力给钢板一个向下的力，使得钢板与传送带紧密贴合，钢板的运动将带动传送带运动。使用测量单元测量滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的钢板电磁测速设备第一结构示意图；

图2为本发明实施例的钢板电磁测速设备第二结构示意图。

图标：10-钢板；20-钢板电磁测速设备；100-传送带；200-第一电磁装置；300-测试滚轮；400-测量单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种钢板10电磁测速设备的结构示意图。从图1中可以看出一种钢板10电磁测速设备包括传送带100、多个第一电磁装置200、多个测试滚轮300和多个测量单元400。

钢板10放置在传送带100上，测试滚轮300抵持在传送带100靠近钢板10底部的位置，第一电磁装置200位于传送带100靠近钢板10底部的位置；

测量单元400的数量大于或等于测试滚轮300的数量；

测量单元400被配置为测量测试滚轮300的转速w，可得钢板10的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带100外缘的距离。

在传送带100下方增加电磁铁，利用电磁铁的磁力给钢板10一个向下的力，配合履带下的长形滚轮，使得钢板10与整个长度的履带紧密贴合，形成静摩擦力，使得钢板10带动履带运动。这样可以消除相对运动与磨损，速度不会随时间使用增加而失真。在钢板10运动之前，电磁铁通电，通过磁力给钢板10一个向下的力，使得钢板10与传送带100紧密贴合，钢板10的运动将带动传送带100运动。使用测量单元400测量滚轮的转速w，可得钢板10的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带100外缘的距离。

需要说明的是，本实施例中的钢板10电磁测速设备还包括支架和电压可调电源。支架，通过传送机两滚轮中心将整个机构支撑起来，并为长滚轮，电磁铁与电源提供支撑。带式输送机的传送带100内部两端有方形小凹槽，滚轮外侧的两侧有与之对应的小凸槽，确保带与滚路之间无相对运动。长滚轮横穿传送带100，与传送带100紧密贴合，均匀排列。电源为电磁铁提供电力，根据具体钢板10规模调整电源电压大小。电磁铁与传送带100之间不接触，间隙5mm—10mm，均匀分布于长滚轮之间。

具体的，带式输送机位于钢板10下方，支撑着钢板10。均匀分布的小滚轮位于上方传送带100下，保证整个传送带100都与钢板10贴合。多块电磁铁按阵列排列与小滚轮之间，其电源置于传送带100支架上。

请参照图1至图2以了解更多细节。

可选的，在本发明的本实施例中，上述第一电磁装置200和测试滚轮300位于传送带100的同一侧。

在本发明的本实施例中，上述测量单元400包括多个第一磁体、电磁探头、第一电源和第一计数器；

多个第一磁体均匀贴于测试滚轮300外边缘，使其不易松动；绕有线圈的电磁探头沿测试滚轮300直径方向对准所贴第一磁体，距离适当；将第一电源与电磁探头连接，电磁探头输出接第一计数器。

在本发明的本实施例中，上述计数器计算脉冲频率f，经过换算可得钢板10速度，V＝2f*π*r/m(m/s)，其中r为滚轮中心至滚轮外边缘的距离。

进一步的，上述第一电源为高频电源。

使用时，将n个磁铁均匀贴于滚轮外边缘，使其不易松动。饶有线圈的探头盐滚轮直径方向对准所贴磁铁，距离适当。连接高频电源于探头，探头输出接计数器。在钢板10运动前，接通高频电源。钢板10开始运动后，滚轮随之转动，滚轮上所贴磁铁会使得探头输出脉冲信号。计数器计算脉冲频率f，经过换算可得钢板10速度。

电涡流效应：当将块状的金属导体置于变化的磁场中或者在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生感应电流，因为其形状呈涡旋状，所以称此电流为电涡流，这种现象称为电涡流效应。

作为优选择的方式，测量单元400包括第一光源、第一光敏元件、计数电路；测速滚轮使用辐条连接支撑，辐条需要有一定宽度，相当于遮光板；第一光源发光出的光，通过测试滚轮300中间未被辐条遮挡的部分，照射到第一光敏元件上，第一光敏元件将光信号转换成电信号；测试滚轮300旋转一周，第一光敏元件输出的电脉冲个数和测试滚轮300里辐条间隙书相同。

在本发明的本实施例中，上述通过测量光敏元件输出的脉冲快慢，即可知滚轮转速，进而求得传送带100速度。转速公式为：n＝2*f*π/z(r/s)，

n为转速，f为光敏元件接收到的频率，z为辐条间隙数。

进一步通过换算计算出钢板10速度：v＝2*f*r/z(m/s)，其中r(m)为滚轮中心至滚轮外边缘的距离。

作为优选的方式，测量单元400包括第二磁体、霍尔元件、第二计数电路和测试滚轮300；

在测试滚轮300内边缘均匀粘贴上第二磁体，将霍尔元件放在测试滚轮300下方，距离滚轮5mm；在钢板10开始运动之前，给霍尔元件通电，于计数器连接。随着钢板10平动，带着滚轮转动，滚轮上的磁铁跟着转动，因而通过霍尔元件的磁场变换，计数器开始工作记录变换次数，进而根据数据计算出钢板10速度。

在本发明的本实施例中，上述需要获得的数据：滚轮上所贴磁铁的个数m，滚轮中心至滚轮外边缘的距离r，k为计数器所记录的变换次数，得钢板10的速度：v＝2k*π*r/m(m/s)。

霍尔元件放在变化的磁场中时，会产生变换的霍尔电压，电压值会随磁场强度增强而增强，减弱而减弱。记录输出的变换电压，对其进行计数，从而达到测量转速的目的。

本实施例还提供一种测速方法，其基于上述任一项的钢板10电磁测速设备，其包括如下步骤：

将钢板10放置在传送带100上，测试滚轮300抵持在传送带100靠近钢板10底部的位置，第一电磁装置200位于传送带100靠近钢板10底部的位置；

测量测试滚轮300的转速w，可得钢板10的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带100外缘的距离。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

相对与在传送带100上方添加滚轮，通过上下两滚轮之间的压力保证滚轮与钢板10之间无相对运动的方法，该装置使用电磁引力，增加了钢板10与传送带100有效的压力贴合面积，提高可靠性。其次，钢板10在运动过程中会产生震动，使用上下夹紧装置，一方面会对钢板10造成影响，另一方面会对传送带100磨损，时间长了，磨损量达到一定就会产生传送带100与钢板10接触不紧密，从而实时测速失真。而该装置减去了上方滚轮设置，利用非接触力，减小对钢板10的影响，并且整个运转过程无传送带100磨损，提高了可靠性。

相对与永磁体，电磁铁的优势在于，磁力可调，使得该装置更具普遍性。以钢板10实际质量为基础，计算出最佳引力，进而转换成电压大小，通过电源的调节可以轻易实现目的。其次，对钢板10的压力释放与结束可以通过电源开关的通断实现，简化操作过程。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢板电磁测速设备，其用于钢板测速，其特征在于:

包括传送带、多个第一电磁装置、多个测试滚轮和多个测量单元；

所述钢板放置在所述传送带上，所述测试滚轮抵持在所述传送带靠近所述钢板底部的位置，所述第一电磁装置位于所述传送带靠近钢板底部的位置；

所述测量单元的数量大于或等于所述测试滚轮的数量；

所述测量单元被配置为测量所述测试滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。

2.根据权利要求1所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

所述第一电磁装置和所述测试滚轮位于所述传送带的同一侧。

3.根据权利要求1所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

所述测量单元包括多个第一磁体、电磁探头、第一电源和第一计数器；

多个所述第一磁体均匀贴于所述测试滚轮外边缘，使其不易松动；绕有线圈的所述电磁探头沿所述测试滚轮直径方向对准所贴所述第一磁体，距离适当；将第一电源与所述电磁探头连接，所述电磁探头输出接所述第一计数器。

4.根据权利要求3所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

计数器计算脉冲频率f，经过换算可得钢板速度，V＝2f*π*r/m，其中r为滚轮中心至滚轮外边缘的距离。

5.根据权利要求3所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

所述第一电源为高频电源。

6.根据权利要求1所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

所述测量单元包括第一光源、第一光敏元件、计数电路；

测速滚轮使用辐条连接支撑，辐条需要有预设宽度，相当于遮光板；

所述第一光源发光出的光，通过所述测试滚轮中间未被辐条遮挡的部分，照射到所述第一光敏元件上，所述第一光敏元件将光信号转换成电信号；所述测试滚轮旋转一周，所述第一光敏元件输出的电脉冲个数和所述测试滚轮里辐条间隙书相同。

7.根据权利要求6所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

通过测量光敏元件输出的脉冲快慢，即可知滚轮转速，进而求得传送带速度，转速公式为：n＝2*f*π/z(r/s)，n为转速，f为光敏元件接收到的频率，z为辐条间隙数；

通过换算计算出钢板速度：v＝2*f*r/z(m/s)，其中r(m)为滚轮中心至滚轮外边缘的距离。

8.根据权利要求1所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

所述测量单元包括第二磁体、霍尔元件、第二计数电路和测试滚轮；

在所述测试滚轮内边缘均匀粘贴上所述第二磁体，将所述霍尔元件放在所述测试滚轮下方，距离滚轮5mm；在钢板开始运动之前，给所述霍尔元件通电，于计数器连接，随着钢板平动，带着滚轮转动，滚轮上的磁铁跟着转动，因而通过霍尔元件的磁场变换，计数器开始工作记录变换次数，进而根据数据计算出钢板速度。

9.根据权利要求8所述的钢板电磁测速设备，其特征在于：

需要获得的数据：滚轮上所贴磁铁的个数m，滚轮中心至滚轮外边缘的距离r，k为计数器所记录的变换次数，得钢板的速度：v＝2k*π*r/m。

10.一种测速方法，其特征在于：

所述测速方法基于权利要求1-9中任一项所述的钢板电磁测速设备，其包括如下步骤：

将所述钢板放置在所述传送带上，所述测试滚轮抵持在所述传送带靠近所述钢板底部的位置，所述第一电磁装置位于所述传送带靠近钢板底部的位置；

测量所述测试滚轮的转速w，可得钢板的瞬时速度v＝w*r，r为滚轮中心到传送带外缘的距离。