CN111351529A - 一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，包括依次设置的激磁电路、第一感应电路、第二感应电路和消磁电路，检测控制器分别与激磁电路、第一感应电路、第二感应电路和消磁电路通讯连接；激磁电路用于对导磁金属线缆进行磁化；第一感应电路和第二感应电路用于与磁化后的导磁金属线缆产生电磁感应，产生感应电压；消磁电路用于消除导磁金属线缆上的磁信号；检测控制器用于对激磁电路和消磁电路开关的控制，采集并分析第一感应电路、第二感应电路产生的感应电压，计算导磁金属线缆的通过速度与累计通过长度。本发明能够改进现有技术的不足，提高测量的准确度和测量效率。
Description
技术领域
本发明涉及计量技术领域，尤其是一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置及方法。
背景技术
导磁金属线缆通过速度与长度通常采用钢卷尺人工测量或者光电脉冲编码盘测量，是人工的或者接触性的测量方式，这些方式存在测量效率低、光电脉冲编码盘打滑等现象，影响测量效率和准确度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置及方法，能够解决现有技术的不足，提高测量的准确度和测量效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，包括依次设置的激磁电路、第一感应电路、第二感应电路和消磁电路，检测控制器分别与激磁电路、第一感应电路、第二感应电路和消磁电路通讯连接；
激磁电路用于对导磁金属线缆进行磁化；
第一感应电路和第二感应电路用于与磁化后的导磁金属线缆产生电磁感应，产生感应电压；
消磁电路用于消除导磁金属线缆上的磁信号；
检测控制器用于对激磁电路和消磁电路开关的控制，采集并分析第一感应电路、第二感应电路产生的感应电压，计算导磁金属线缆的通过速度与累计通过长度。
作为优选，激磁电路包括串联设置的第一电源、第一开关和激磁线圈。
作为优选，第一感应电路包括串联设置的第一感应电动势测量仪和第一感应线圈。
作为优选，第二感应电路包括串联设置的第二感应电动势测量仪和第二感应线圈。
作为优选，消磁电路包括串联设置的第二电源、第二开关和消磁线圈。
一种上述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
设激磁电路与第一感应电路之间的距离为L1，第一感应电路与第二感应电路之间的距离为L2；
A、导磁金属线缆通过激磁电路的激磁线圈，此时检测控制器控制第一开关开合，导磁金属线缆瞬时磁化，在通过激磁线圈的位置上留下磁信号；导磁金属线缆继续运动，当磁信号通过第一感应线圈时，发生电磁感应现象，产生感应电压，由第一感应电动势测量仪检测到该电压信号，电压信号传递给检测控制器，此时检测控制器中的计数模块开始计数，此时计数值为1，同时检测控制器再次控制第一开关K1开合对导磁金属线缆进行下一次磁化；当检测控制器接收到第一电动势测量仪传递的第二个电压信号时，检测控制器中的计数模块计数加一，依次循环，总计数的次数用N表示；
B、第一个磁信号通过第二感应线圈时，发生电磁感应现象，产生感应电压，由第二感应电动势测量仪检测到该电压信号，电压信号传递给检测控制器，检测控制器计算得出磁信号通过第一感应线圈和第二感应线圈的时间差Δt1，则第一个磁信号通过第一感应线圈和第二感应线圈的运动速度v1可由v1＝L2/Δt1得到，采用同样公式得到第二个磁信号通过第一感应线圈和第二感应线圈的运动速度v2，以此类推可以得到第n个磁信号通过第一感应线圈和第二感应线圈的运动速度vn；
C、如果检测控制器当前的计数次数为N，当前时刻导磁金属线缆通过激磁线圈的总长度L，由L＝N×L1+v×Δt2得到，运动速度v取第n-1个磁信号的运动速度，Δt2为检测控制器5计算得到当前时刻与第N次计数时刻的时间差；
D、检测控制器控制第二开关闭合，消磁线圈开始工作，消除导磁金属线缆上的磁信号。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明结构上采用在导磁线缆运行方向上顺序布置激磁电路、两路电磁感应电路、消磁电路的方式，通过电磁感应原理实现不接触测量，采用磁感应计数和互相关原理计算速度和长度，可以实现无接触的自动测量，达到了提高工作效率和测量准确度的目的。
附图说明
图1是本发明一实施例的电路图；
图2是本发明一实施例中检测控制器的测量控制流程图。
具体实施方式
参照图1，一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，包括依次设置的激磁电路1、第一感应电路2、第二感应电路3和消磁电路4，检测控制器5分别与激磁电路1、第一感应电路2、第二感应电路3和消磁电路4通讯连接；
激磁电路1用于对导磁金属线缆6进行磁化；
第一感应电路2和第二感应电路3用于与磁化后的导磁金属线缆6产生电磁感应，产生感应电压；
消磁电路4用于消除导磁金属线缆上的磁信号；
检测控制器5用于对激磁电路1和消磁电路4开关的控制，采集并分析第一感应电路2、第二感应电路3产生的感应电压，计算导磁金属线缆的通过速度与累计通过长度。
激磁电路1包括串联设置的第一电源A1、第一开关K1和激磁线圈S1。第一感应电路2包括串联设置的第一感应电动势测量仪e1和第一感应线圈S2。第二感应电路3包括串联设置的第二感应电动势测量仪e2和第二感应线圈S3。消磁电路4包括串联设置的第二电源A2、第二开关K2和消磁线圈S4。
其中，检测控制器5可采用工业PC机、PLC等公知控制装置，其连接使用方法也属于本领域的公知常识，本领域技术人员根据产品手册以及本发明提供的算法流程图完全可以进行无障碍的使用。
参照图2，一种上述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置的测量方法，包括以下步骤：
设激磁电路1与第一感应电路2之间的距离为L1，第一感应电路2与第二感应电路3之间的距离为L2；
A、导磁金属线缆6通过激磁电路1的激磁线圈S1，此时检测控制器5控制第一开关K1开合，导磁金属线缆6瞬时磁化，在通过激磁线圈S1的位置上留下磁信号；导磁金属线缆6继续运动，当磁信号通过第一感应线圈S2时，发生电磁感应现象，产生感应电压，由第一感应电动势测量仪e1检测到该电压信号，电压信号传递给检测控制器5，此时检测控制器5中的计数模块开始计数，此时计数值为1，同时检测控制器5再次控制第一开关K1开合对导磁金属线缆6进行下一次磁化；当检测控制器5接收到第一电动势测量仪e1传递的第二个电压信号时，检测控制器5中的计数模块计数加一，依次循环，总计数的次数用N表示；
B、第一个磁信号通过第二感应线圈S3时，发生电磁感应现象，产生感应电压，由第二感应电动势测量仪e2检测到该电压信号，电压信号传递给检测控制器5，检测控制器5计算得出磁信号通过第一感应线圈S2和第二感应线圈S3的时间差Δt1，则第一个磁信号通过第一感应线圈S2和第二感应线圈S3的运动速度v1可由v1＝L2/Δt1得到，采用同样公式得到第二个磁信号通过第一感应线圈S2和第二感应线圈S3的运动速度v2，以此类推可以得到第n个磁信号通过第一感应线圈S2和第二感应线圈S3的运动速度vn；
C、如果检测控制器5当前的计数次数为N，当前时刻导磁金属线缆6通过激磁线圈S1的总长度L，由L＝N×L1+v×Δt2得到，运动速度v取第n-1个磁信号的运动速度，Δt2为检测控制器5计算得到当前时刻与第N次计数时刻的时间差；
D、检测控制器5控制第二开关K2闭合，消磁线圈S4开始工作，消除导磁金属线缆6上的磁信号。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，其特征在于：包括依次设置的激磁电路(1)、第一感应电路(2)、第二感应电路(3)和消磁电路(4)，检测控制器(5)分别与激磁电路(1)、第一感应电路(2)、第二感应电路(3)和消磁电路(4)通讯连接；
激磁电路(1)用于对导磁金属线缆(6)进行磁化；
第一感应电路(2)和第二感应电路(3)用于与磁化后的导磁金属线缆(6)产生电磁感应，产生感应电压；
消磁电路(4)用于消除导磁金属线缆上的磁信号；
检测控制器(5)用于对激磁电路(1)和消磁电路(4)开关的控制，采集并分析第一感应电路(2)、第二感应电路(3)产生的感应电压，计算导磁金属线缆的通过速度与累计通过长度。
2.根据权利要求1所述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，其特征在于：所述激磁电路(1)包括串联设置的第一电源(A1)、第一开关(K1)和激磁线圈(S1)。
3.根据权利要求2所述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，其特征在于：所述第一感应电路(2)包括串联设置的第一感应电动势测量仪(e1)和第一感应线圈(S2)。
4.根据权利要求3所述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，其特征在于：所述第二感应电路(3)包括串联设置的第二感应电动势测量仪(e2)和第二感应线圈(S3)。
5.根据权利要求4所述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置，其特征在于：所述消磁电路(4)包括串联设置的第二电源(A2)、第二开关(K2)和消磁线圈(S4)。
6.一种权利要求5所述的导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
设激磁电路(1)与第一感应电路(2)之间的距离为L1，第一感应电路(2)与第二感应电路(3)之间的距离为L2；
A、导磁金属线缆(6)通过激磁电路(1)的激磁线圈(S1)，此时检测控制器(5)控制第一开关(K1)开合，导磁金属线缆(6)瞬时磁化，在通过激磁线圈(S1)的位置上留下磁信号；导磁金属线缆(6)继续运动，当磁信号通过第一感应线圈(S2)时，发生电磁感应现象，产生感应电压，由第一感应电动势测量仪(e1)检测到该电压信号，电压信号传递给检测控制器(5)，此时检测控制器(5)中的计数模块开始计数，此时计数值为1，同时检测控制器(5)再次控制第一开关K1开合对导磁金属线缆(6)进行下一次磁化；当检测控制器(5)接收到第一电动势测量仪(e1)传递的第二个电压信号时，检测控制器(5)中的计数模块计数加一，依次循环，总计数的次数用N表示；
B、第一个磁信号通过第二感应线圈(S3)时，发生电磁感应现象，产生感应电压，由第二感应电动势测量仪(e2)检测到该电压信号，电压信号传递给检测控制器(5)，检测控制器(5)计算得出磁信号通过第一感应线圈(S2)和第二感应线圈(S3)的时间差Δt1，则第一个磁信号通过第一感应线圈(S2)和第二感应线圈(S3)的运动速度v1可由v1＝L2/Δt1得到，采用同样公式得到第二个磁信号通过第一感应线圈(S2)和第二感应线圈(S3)的运动速度v2，以此类推可以得到第n个磁信号通过第一感应线圈(S2)和第二感应线圈(S3)的运动速度vn；
C、如果检测控制器(5)当前的计数次数为N，当前时刻导磁金属线缆(6)通过激磁线圈(S1)的总长度L，由L＝N×L1+v×Δt2得到，运动速度v取第n-1个磁信号的运动速度，Δt2为检测控制器5计算得到当前时刻与第N次计数时刻的时间差；
D、检测控制器(5)控制第二开关(K2)闭合，消磁线圈(S4)开始工作，消除导磁金属线缆(6)上的磁信号。
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| CN202010322301.1A CN111351529A (zh) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | 一种导磁金属线缆通过速度与长度的测量装置及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112919321A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-08 | 上海海事大学 | 一种非接触测量同步误差的检测装置 |
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2020
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