CN114166930A - 一种钢丝帘布检测校准装置及检测校准方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种钢丝帘布检测校准装置及检测校准方法，用于获取对钢丝帘布的检测信号并通过校准信号进行校准，所述钢丝帘布检测校准装置包括检测组件、滑轨组件和支架，所述检测组件包括磁传感器模块，所述磁传感器模块与所述钢丝帘布不在同一平面内，包括：基板、多个磁敏元件、处理单元和背向磁单元，所述滑轨组件包括沿预设方向延伸的第一滑轨，所述磁传感器模块搭接于所述第一滑轨并能够沿所述第一滑轨往复地滑动；所述支架用于支撑并固定所述滑轨组件。本申请提供的钢丝帘布检测校准装置能够有效避免钢丝帘布中磁化的钢丝帘线对检测装置的影响，且操作方便，易于实现，校准精度高。

Description

一种钢丝帘布检测校准装置及检测校准方法

技术领域

本申请涉及工业无损检测领域，具体地涉及一种能够检测钢丝帘布缺陷并对检测结果进行校准的装置和方法。

背景技术

钢丝帘布是载重轮胎的重要组成部分，由外层的橡胶层和包裹在橡胶层内部等间隔排列的钢丝帘线构成，作为载重轮胎束带层为加强载重轮胎的结构强度及承载提供重要支撑。钢丝帘布的制造过程中，由于生产设备和工艺流程的影响，钢丝帘布中的钢丝可能存在弯曲、错位、断开、交叉等分布不均现象，如不能实时检测钢丝帘布中钢丝的分布情况，则将对钢丝帘布的质量产生不利影响，并直接影响到载重轮胎的性能及安全性。

现有对钢丝帘布无损检测技术中，有一种基于阵列磁敏元件生成磁图像的方式对钢丝帘布进行缺陷检测的装置，通常包括阵列磁场单元，用于产生初始激励磁场信号；阵列磁敏元件，与阵列磁场单元对应，用于检测多点磁场信号变化；信号处理单元，包括AD转换模块和数据处理模块；AD转换模块用于将所述钢丝帘布的磁场信号转换为所述钢丝帘布的数字磁场信号；数据处理模块用于生成所述钢丝帘布的磁图像信号供后续缺陷检测单元进行判断。

这种方式的检测装置，阵列磁敏元件之间的离散性导致每个磁敏元件初始状态不同，阵列磁场单元的初始激励磁场信号不相同，导致在没有钢丝帘布通过时施加在各个磁敏元件的磁场不同，最终导致各个阵列磁敏元件在没有钢丝帘布通过时的原始的输出也不相同，给后续图像缺陷检测带来困难。此外，当钢丝帘布在检测装置上连续传送时，由于环境变化、钢丝帘布磁化后对磁敏元件和磁场单元将造成持续冲击，导致初始激励磁场的变化，使得磁敏元件的原始输出偏离初始装机值，从而导致背景磁图像不均匀，给后续图像缺陷检测单元的判断带来极大干扰，因此需要对检测装置进行在线校准；由于安装在生产线上且位置固定的检测装置始终受到钢丝帘布的影响，如何避免钢丝帘布的影响，方便地对检测装置进行精确的校准，目前并没有提出一个可行的方法。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种能够将钢丝帘布无损检测过程与校准过程结合，并排除钢丝帘布的磁化对校准信号的影响，从而获得更加精确的校准信号和校准后的检测信号的装置及方法。

本申请的一方面提供一种钢丝帘布检测校准装置，用于获取对钢丝帘布的检测信号并通过校准信号进行校准，所述钢丝帘布的幅面垂直于Z轴，并沿与Z轴垂直的X轴方向运动，所述检测校准装置包括：

检测组件，所述检测组件包括磁传感器模块，所述磁传感器模块与所述钢丝帘布不在同一平面内，包括：基板、多个磁敏元件、处理单元和背向磁单元，所述基板平行于所述钢丝帘布的幅面，所述多个磁敏元件沿预设方向间隔地排列于所述基板朝向所述钢丝帘布一侧的表面，用于获取所述检测信号及所述校准信号，所述处理单元和所述背向磁单元设置于所述基板背向所述钢丝帘布一侧的表面，所述背向磁单元沿所述预设方向排列，用于产生初始激励磁场，所述处理单元与所述多个磁敏元件电连接，用于处理所述检测信号和校准信号；

滑轨组件，所述滑轨组件包括沿所述预设方向延伸的第一滑轨，所述磁传感器模块搭接于所述第一滑轨并能够沿所述第一滑轨往复地滑动；

支架，用于支撑并固定所述滑轨组件。

优选地，所述预设方向为Y轴方向，所述Y轴分别垂直于所述X轴和所述Z轴。

进一步地，所述第一滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影超出所述钢丝帘布的幅面两侧的边缘，且超出其中一侧的长度大于所述磁传感器模块沿所述预设方向的长度。

优选地，所述滑轨组件和所述支架由无磁性且不会被磁化的刚性材料制成。

优选地，所述滑轨组件还包括：滑动机构，所述滑动机构包括电机与螺杆，所述螺杆与所述第一滑轨平行，所述电机用于驱动所述螺杆旋转；承接件，所述承接件与所述磁传感器模块固定连接，并通过螺孔套接于所述螺杆的外部。

进一步地，所述检测信号为所述磁传感器模块位于检测位置时所述多个磁敏元件进行扫描所获取的信号，所述检测位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以内的位置；所述校准信号为所述磁传感器模块位于校准位置时所述多个磁敏元件进行扫描所获取的信号，所述校准位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以外的位置。

优选地，所述滑轨组件还包括：检测定位标志，设置于所述滑轨组件靠近所述钢丝帘布的一端，用于将所述磁传感器模块定位到所述检测位置；校准定位标志，设置于所述滑轨组件远离所述钢丝帘布的一端，用于将所述磁传感器模块定位到所述校准位置。

优选地，所述检测组件还包括第一对向磁模块，所述第一对向磁模块设置于所述钢丝帘布背向所述磁传感器模块的一侧，包括沿所述预设方向排列的第一对向磁单元；所述滑轨组件还包括与所述第一滑轨平行且等长的第二滑轨，所述第一滑轨、所述第二滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影重合；所述第一对向磁模块搭接于所述第二滑轨并能够延所述第二滑轨往复地滑动。

优选地，所述第一对向磁模块定位于所述检测位置；所述检测组件还包括第二对向磁模块，所述第二对向磁模块搭接于所述第二滑轨并定位于所述校准位置；所述第二对向磁模块包括沿所述预设方向排列的第二对向磁单元，所述第一对向磁单元和所述第二对向磁单元均为强磁结构且所述第二对向磁单元的磁场特性与所述第一对向磁单元相同。

优选地，所述磁传感器模块还包括磁传感器模块框体和盖板，所述磁传感器模块框体用于置入并固定所述基板、所述多个磁敏元件、所述处理单元和所述背向磁单元，所述盖板位于所述磁传感器模块框体朝向所述钢丝帘布一侧的表面；所述第一对向磁模块还包括第一框体，用于置入并固定所述第一对向磁单元；所述第二对向磁模块还包括第二框体，用于置入并固定所述第二对向磁单元。

本申请的另一方面还提供一种检测校准方法，使用上述钢丝帘布检测校准装置对钢丝帘布进行检测及校准，所述方法包括以下步骤：

S100：停止所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到校准位置；

S200：启动所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的校准信号；

S300：根据所述校准信号和预设的校准目标值确定每个所述磁敏元件的校准偏差值；

S400：停止所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到检测位置；

S500：启动所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的检测信号；

S600：根据所述检测信号和所述校准偏差值确定每个所述磁敏元件的校准后检测信号。

进一步地，所述根据所述校准信号和预设的校准目标值确定每个所述磁敏元件的校准偏差值，具体为：将每个所述磁敏元件获取的校准信号减去所述校准目标值得到每个所述磁敏元件的校准偏差值；

所述根据所述检测信号和所述校准偏差值确定每个所述磁敏元件的校准后检测信号，具体为：将每个所述磁敏元件获取的检测信号减去每个所述磁敏元件的校准偏差值得到每个所述磁敏元件的校准后检测信号。

进一步地，所述检测位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以内的位置；所述校准位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以外的位置。

优选地，所述步骤S100至步骤S400在首次装机运行前或运行环境变化引起所述初始激励磁场变化时执行。

优选地，所述检测组件还包括第一对向磁模块，所述第一对向磁模块设置于所述钢丝帘布背向所述磁传感器模块的一侧，包括沿所述预设方向排列的第一对向磁单元；所述滑轨组件还包括与所述第一滑轨平行且等长的第二滑轨，所述第一滑轨、所述第二滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影重合；所述第一对向磁模块搭接于所述第二滑轨，且所述第一对向磁模块与所述磁传感器模块的连线始终垂直于所述钢丝帘布的幅面。

优选地，所述检测组件还包括设置于所述钢丝帘布背向所述磁传感器模块一侧的第一对向磁模块和第二对向磁模块，所述第一对向磁模块包括沿所述预设方向排列的第一对向磁单元，所述第二对向磁模块包括沿所述预设方向排列的第二对向磁单元，所述第一对向磁单元和所述第二对向磁单元均为强磁结构且所述第二对向磁单元的磁场特性与所述第一对向磁单元相同；所述滑轨组件还包括与所述第一滑轨平行且等长的第二滑轨，所述第一滑轨、所述第二滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影重合；所述第一对向磁模块和所述第二对向磁模块搭接于所述第二滑轨，且所述第一对向磁模块定位于所述检测位置，所述第二对向磁模块定位于所述校准位置。

本申请的实施例提供的一种钢丝帘布检测校准装置及检测校准方法至少具有以下有益效果：

(1)本申请的实施例提供的钢丝帘布检测校准装置和检测校准方法能够校正每个磁敏元件的输出初值，使传感器中各个磁敏元件初始值大致等于设定目标值，排除了磁敏元件和磁场单元的不均匀性引起的信号起伏，使最终输出信号的幅值变化只与钢丝帘线形状、角度、间距等因素相关，并使钢丝帘布的检测信号及后续生成的磁场图像背景均匀，有效信息突出，提高了检测的准确性和可靠性。

(2)采用将检测装置滑出钢丝帘布幅面范围的方式进行校准操作，能够有效避免钢丝帘布中磁化的钢丝帘线对检测装置的影响，且操作方便，易于实现，校准精度高。

附图说明

图1为本申请的一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的检测状态的立体图；

图2为本申请的一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的校准状态的立体图；

图3为本申请的一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的侧视图；

图4为本申请的另一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的检测状态的立体图；

图5为本申请的另一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的校准状态的立体图；

图6为本申请的又一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的检测状态的立体图；

图7为本申请的又一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的校准状态的立体图；

图8为本申请的又一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的侧视图；

图9为本申请的再一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的检测状态的立体图；

图10为本申请的再一种实施例提供的钢丝帘布检测校准装置的校准状态的立体图；

图11为本申请的一种实施例提供的钢丝帘布检测校准方法的流程图；

图12为本申请的实施例提供的钢丝帘布检测校准方法获取的校准后的检测信号与为校准的检测信号的对比。

图中标号

11：磁传感器模块，111：基板，112：磁敏元件，113：背向磁单元，114：处理单元，115：磁传感器模块框体，116：盖板，12：第一对向磁模块，121：第一对向磁单元，122：第一对向磁模块框体，13：第二对向磁模块，21：第一滑轨，22：第二滑轨，23：检测定位标志，24：校准定位标志，3：支架，4：钢丝帘布，5：承接件，6：滑动机构，61：电机，62：螺杆。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式并参照附图对本申请进行进一步说明。

此外，为了方便理解，放大(厚)或者缩小(薄)了图纸上的各种构件，但这种做法不是为了限制本申请的保护范围。

单数形式的词汇也包括复数含义，反之亦然。

在本申请实施例中的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是本申请实施例的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申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在本申请的详细说明与权利要求书上，其名称可能会不同。

本说明书中词汇是为了说明本申请的实施例而使用的，但不是试图要限制本申请。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”、“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，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例的一方面提供一种钢丝帘布检测校准装置，图1、图2分别为根据本申请的优选的实施例提供的钢丝帘布检测校准装置处于不同状态时的立体图，图3为上述检测校准装置的侧视图，上述附图中的钢丝帘布4在传动机构(图中未示出)的带动下运动，为清楚地对本申请实施例的技术方案进行说明，钢丝帘布4以等间隔排列的多条钢丝帘线表示，其排列方向为钢丝帘布4的运动方向，在上述附图中表示为X轴方向；钢丝帘布4的幅面的法线方向在上述附图表示为Z轴方向，且Z轴方向垂直于X轴方向。

如图1至图3所示，本申请的实施例提供的钢丝帘布检测校准装置，包括检测组件，检测组件包括磁传感器模块11，磁传感器模块11与钢丝帘布4不在同一平面内，包括：基板111、多个磁敏元件112、处理单元114和背向磁单元113，基板111平行于所述钢丝帘布4的幅面，多个磁敏元件112沿预设方向间隔地排列于基板111朝向钢丝帘布4一侧的表面，用于获取检测信号及校准信号，处理单元114和背向磁单元113设置于基板111背向钢丝帘布4一侧的表面，背向磁单元113沿预设方向排列，用于产生初始激励磁场，处理单元114与多个磁敏元件112电连接，用于处理检测信号和校准信号。在一些优选的实施方式中，磁传感器模块11还包括磁传感器模块框体115和盖板116，磁传感器模块11用于置入并固定上述基板111、磁敏元件112、处理单元114和背向磁单元113，盖板116位于磁传感器模块框体115朝向钢丝帘布4一侧的表面，用于保护上述磁敏元件112；上述基板111、磁传感器模块框体115和盖板116均由无磁性且不会被磁化的材料制成。

磁传感器的具体结构及工作原理已为本领域的技术人员所知晓，在此不再赘述。

磁传感器模块11的每个磁敏元件112在背向磁单元113激发的初始激励磁场中具有各自的初始值，钢丝帘布4沿X轴方向运动并经过初始激励磁场时，钢丝帘布4内的钢丝帘线对初始激励磁场造成扰动并被上述多个磁敏元件112所获取，通过对磁敏元件112获取的钢丝帘布4引起的变化的磁场信号进行处理分析就能够对钢丝帘布4内的钢丝帘线的分布情况进行检测，然而，将磁传感器模块11固定以获取检测信号至少存在以下问题：

1)由于每个磁敏元件112初始状态不同，与磁敏元件112对应的多个磁体产生的初始激励磁场也不相同，导致在没有钢丝帘布4通过时施加在各个磁敏元件112所在位置的磁场不同，最终导致各个磁敏元件112在没有钢丝帘布4通过时的原始的输出也不相同，给后续图像缺陷检测带来困难；

2)此外，当钢丝帘布4在检测装置上连续传送时，由于环境变化、钢丝帘布4中的钢丝帘线磁化后对磁敏元件112和磁场单元将造成持续冲击，导致初始激励磁场的变化，使得磁敏元件112输出的磁场信号偏离初始装机值，从而导致背景磁图像不均匀，给后续图像缺陷检测单元的判断带来极大干扰，并且由于此时初始激励磁场内还存在有已经磁化的钢丝帘线，因此上述问题无法通过对位置固定的磁传感器模块11进行校准来解决。

为解决上述问题，本申请的实施例提供的检测装置还包括滑轨组件和支架3，滑轨组件包括沿预设方向延伸的第一滑轨21，磁传感器模块11搭接于第一滑轨21并能够沿第一滑轨21往复地滑动；支架3用于支撑并固定滑轨组件。具体地，在本申请的一些实施例中，如图1、图2所示，第一滑轨21由平行且等长的两条滑道组成，磁传感器模块11搭接在两条滑道上并能够往复地滑动，支架3与每条滑道的两端固定并形成稳定的支撑；在本申请的其他实施例中，第一滑轨21也可以只包括一条滑道，滑道上开有与磁传感器模块11适配的滑槽，磁传感器模块11能够沿滑槽往复地滑动。

通过设置上述滑轨组件，并使得磁传感器模块11沿第一滑轨21往复地滑动，使得磁传感器模块11分别在不同的位置进行检测信号的获取和校准信号的获取，从而在校准过程中消除了已经磁化的钢丝帘线对于校准过程的影响，提高了校准信号的准确性进而保证了对检测信号进行校准的可靠性。

在本申请的一些优选的实施例中，如图1、图2所示，预设方向为Y轴方向，Y轴分别垂直于X轴和Z轴。

在本申请的一些优选的实施例中，第一滑轨21在钢丝帘布4的幅面上的投影超出钢丝帘布4的幅面两侧的边缘，且超出其中一侧的长度大于磁传感器模块11沿预设方向的长度，采用上述设置一方面能够保证磁传感器模块11在进行检测时能够到达钢丝帘布4的幅面的任何位置，从而扩大了检测范围；另一方面能够保证磁传感器模块11在进行校准时完全脱离钢丝帘布4的幅面的范围，从而尽可能地消除已磁化的钢丝帘线对于校准过程的影响。

在本申请的一些优选的实施例中，滑轨组件和支架3由无磁性且不会被磁化的刚性材料制成，如无磁性的铝合金等材料。

图1、图2分别示出了本申请的一些优选的实施例中，磁传感器模块11处于检测位置和处于校准位置的示意图。如图1所示，检测位置为满足磁传感器模块11投影于钢丝帘布4的幅面以内的位置，此时磁传感器模块11的多个磁敏元件112进行扫描所获取的磁场信号为检测信号；如图2所示，校准位置为满足所述磁传感器模块11投影于所述钢丝帘布4的幅面以外的位置，此时磁传感器模块11的多个磁敏元件112进行扫描所获取的磁场信号为校准信号。

如图4、图5所示，在本申请的一些优选的实施例中，滑轨组件还包括：滑动机构6和承接件5，滑动机构6包括电机61与螺杆62，螺杆62与第一滑轨21平行，电机61用于驱动螺杆62旋转；承接件5与磁传感器模块11固定连接，并通过螺孔套接于螺杆62的外部。通过设置由电机61驱动的滑动机构6，使得磁传感器模块11能够进行自动且精确的移动和定位。

在本申请的一些优选的实施例中，如图1、图2、图4、图5所示，滑轨组件还包括检测定位标志23和校准定位标志24。检测定位标志23设置于滑轨组件靠近钢丝帘布4的一端，用于将磁传感器模块11定位到检测位置；校准定位标志24设置于滑轨组件远离钢丝帘布4的一端，用于将磁传感器模块11定位到校准位置。

在本申请的一些优选的实施例中，如图6至图8所示，检测组件还包括第一对向磁模块12，滑轨组件还包括第二滑轨22。第一对向磁模块12设置于钢丝帘布4背向磁传感器模块11的一侧，包括沿Y轴方向排列的第一对向磁单元121和用于置入并固定第一对向磁单元121的第一对向磁模块框体122，第一对向磁模块框体122由无磁性且不会被磁化的材料制成；第二滑轨22与第一滑轨21平行且等长；第一滑轨21、第二滑轨22在钢丝帘布4的幅面上的投影重合；第一对向磁模块12搭接于所述第二滑轨22并能够延所述第二滑轨22往复地滑动。具体地，第二滑轨22的设置方式与第一滑轨21相同，支架3位于第一滑轨21和第二滑轨22的两端，对第一滑轨21和第二滑轨22进行牢固地支撑。

第一对向磁模块12与磁传感器模块11对向设置于钢丝帘布4的幅面的两侧，其第一对向磁单元121与磁传感器模块11的背向磁单元113共同作用产生初始激励磁场，磁力线的分布更加均匀；此外，第一对向磁模块12能够沿第二滑轨22往复运动，在磁传感器模块11进行检测和校准时，能够与磁传感器模块11保持相对位置不变，从而进一步提高了检测操作与校准操作时初始激励磁场信号的一致性。

在本申请的一些优选的实施例中，如图9、图10所示，第一对向磁模块12定位于检测位置；检测组件还包括第二对向磁模块13，第二对向磁模块13搭接于第二滑轨22并定位于校准位置；第二对向磁模块13包括沿Y轴方向排列的第二对向磁单元和用于置入并固定第二对向磁单元的第二对向磁模块框体，第二对向磁模块框体由无磁性且不会被磁化的材料制成；第一对向磁单元121和第二对向磁单元均为强磁结构且第二对向磁单元的磁场特性与第一对向磁单元121相同。

第一对向磁单元121与第二对向磁单元均为强磁结构，其激励磁场不受钢丝帘线的影响，将其构造为磁场特性相同且分别定位于检测位置和校准位置，能够在保证检测操作与校准操作一致性的基础上减少可动的单元模块，使装置的机械设计更为简单。

本申请的实施例的另一方面提供一种钢丝帘布检测校准方法，使用上述钢丝帘布检测校准装置对钢丝帘布4进行检测及校准，图11为一些优选的实施例的流程图，如图11所示，上述钢丝帘布检测校准方法包括以下步骤：

S100：停止所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到校准位置；

S200：启动所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的校准信号；

S300：根据所述校准信号和预设的校准目标值确定每个所述磁敏元件的校准偏差值；

S400：停止所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到检测位置；

S500：启动所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的检测信号；

S600：根据所述检测信号和所述校准偏差值确定每个所述磁敏元件的校准后检测信号。

进一步地，在本申请的实施例中，根据校准信号和预设的校准目标值确定每个磁敏元件112的校准偏差值，具体为：将每个磁敏元件112获取的校准信号减去校准目标值得到每个磁敏元件112的校准偏差值；

根据检测信号和校准偏差值确定每个磁敏元件112的校准后检测信号，具体为：将每个磁敏元件112获取的检测信号减去每个磁敏元件112的校准偏差值得到每个磁敏元件112的校准后检测信号。

在本申请的一些优选的实施例中，检测位置为满足磁传感器模块11投影于钢丝帘布4的幅面以内的位置；校准位置为满足磁传感器模块11投影于钢丝帘布4的幅面以外的位置。

在本申请的一些优选的实施例中，步骤S100至步骤S400在首次装机运行前或运行环境变化引起初始激励磁场变化时执行。

在本申请的一些优选的实施例中，检测组件还包括第一对向磁模块12，第一对向磁模块12设置于钢丝帘布4背向磁传感器模块11的一侧，包括沿预设方向排列的第一对向磁单元121；滑轨组件还包括与第一滑轨21平行且等长的第二滑轨22，第一滑轨21、第二滑轨22在钢丝帘布4的幅面上的投影重合；第一对向磁模块12搭接于第二滑轨22，且第一对向磁模块12与磁传感器模块11的连线始终垂直于钢丝帘布4的幅面。

在本申请的一些优选的实施例中，检测组件还包括设置于钢丝帘布4背向磁传感器模块11一侧的第一对向磁模块12和第二对向磁模块13，第一对向磁模块12包括沿预设方向排列的第一对向磁单元121，第二对向磁模块13包括沿预设方向排列的第二对向磁单元，第一对向磁单元121和第二对向磁单元均为强磁结构且第二对向磁单元的磁场特性与第一对向磁单元121相同；滑轨组件还包括与第一滑轨21平行且等长的第二滑轨22，第一滑轨21、第二滑轨22在钢丝帘布4的幅面上的投影重合；第一对向磁模块12和第二对向磁模块13搭接于第二滑轨22，且第一对向磁模块12定位于检测位置，第二对向磁模块13定位于校准位置。

以下结合优选的多个实施例对本申请的技术方案的具体实现方式进行说明。

实施例1

如图4、图5所示，本实施例提供一种钢丝帘布检测校准装置，包括磁传感器模块11、第一滑轨21、滑动机构6、承接件5和支架3。

磁传感器模块11包括PCB材料制成的基板111，基板111平行于钢丝帘布4的幅面，在基板111朝向钢丝帘布4一侧的表面沿Y轴方向以0.5mm等间距地设置有216个磁敏元件112，形成108mm的有效扫描幅宽并获取检测信号和校准信号，检测信号和校准信号均为磁场信号，具体地，为反映磁场大小的电压信号；基板111背向钢丝帘布4一侧的表面设置有背向磁单元113和处理单元114，背向磁单元113包括沿Y轴方向等间距地设置的多个磁体，处理单元114通过导线与每个磁敏元件112电连接，用于数字化上述检测信号和校准信号并进行计算、存储以及输出等处理，处理单元114还可以与后续的磁图像生成单元以及缺陷检测单元连接，根据输出的校准后检测信号生成钢丝帘线的磁场图像并识别其中的缺陷信息；上述各部件置入磁传感器模块框体115并进行固定后，在磁传感器模块框体115朝向钢丝帘布4一侧的表面设置可拆卸的盖板116，用于对磁敏元件112进行保护，盖板116与钢丝帘布4之间的距离为2mm；基板111、磁传感器模块框体115和盖板116均无磁性且不会被磁化。

第一滑轨21沿Y轴延伸，其长度覆盖钢丝帘布4的整个幅面，并且在一侧超出钢丝帘布4边沿的长度大于磁传感器模块11沿Y轴的长度，两端通过支架3进行固定；第一滑轨21和支架3均采用无磁性且不会被磁化的铝合金材料制成。

滑动机构6包括与第一滑轨21平行的螺杆62和驱动螺杆62转动的电机61，磁传感器模块11搭接于第一滑轨21，并与承接件5的一端固定连接，承接件5的另一端设置有螺孔，包覆于螺杆62外部，通过电机61转动能够带动磁传感器模块11沿第一滑轨21往复运动至检测位置和校准位置。

检测位置为磁传感器模块11的投影落在钢丝帘布4的幅面以内的某一位置，校准位置为磁传感器模块11的投影落在钢丝帘布4的幅面以外的某一位置，在实际生产环境中，检测位置和校准位置根据钢丝帘布4的幅面尺寸、周围工况等情况确定，并通过设置于第一滑轨21上的检测定位标志23和校准定位标志24进行标记，从而保证每次检测和校准条件的一致性。

本实施例还提供了一种使用上述检测校准装置对钢丝帘布4进行检测校准的方法，以下结合图11和图12进行详细说明。

如图11所示，该方法包括以下步骤：

S100：停止所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到校准位置。

具体地，在本实施例中，关闭钢丝帘布4的传动机构使钢丝帘布4停止运动，停止磁传感器模块11的扫描，通过电机61驱动螺杆62转动，使承接件5带动磁传感器模块11沿第一滑轨21运动并通过校准定位标志24定位到校准位置处。

S200：启动所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的校准信号。

具体地，启动本实施例的磁传感器模块11，获取216个磁敏元件112在校准位置处的磁场信号作为校准信号，图12的上半部分示出了作为示例的前4个磁敏元件112(标记为pix1～pix4)获取的校准信号的结果(数字信号形式)，分别为Y1＝140，Y2＝100，Y3＝120，Y4＝130。

如图12的上半部分所示，各个磁敏元件112的原始输出各不相同，存在偏差，此时扫描多行生成图像则背景极不均匀，增加了图像处理判断的困难，需要获取其相对于标准值的偏差以进行下一步的校准。

S300：根据所述校准信号和预设的校准目标值确定每个所述磁敏元件的校准偏差值。

校准目标值根据磁传感器模块11所使用的磁敏元件112的性能和规格等预先确定，具体地，在本实施例中，设定校准目标值为120，计算216个磁敏元件112与校准目标值的偏差作为每个磁敏元件112的校准偏差值，以pix1～pix4为例，其校准偏差值分别为：A1＝140-120＝20，2＝100-120＝-20，A3＝120-120＝0，A4＝130-120＝10。上述校准偏差值保存在处理单元114以供后续步骤使用。

S400：停止所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到检测位置；

具体地，在本实施例中，停止磁传感器模块11的扫描，通过电机61驱动螺杆62转动，使承接件5带动磁传感器模块11沿第一滑轨21运动并通过检测定位标志23定位到检测位置处。

S500：启动所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的检测信号。

具体地，在本实施例中，开启钢丝帘布4的传动机构使钢丝帘布4恢复运动，启动磁传感器模块11的扫描，获取216个磁敏元件112在检测位置处的磁场信号作为检测信号，以pix1～pix4为例，其获取的检测信号分别为：C1，C2，C3，C4。

S600：根据所述检测信号和所述校准偏差值确定每个所述磁敏元件的校准后检测信号。

具体地，在本实施例中，将216个磁敏元件112获取的检测信号减去对应的校准偏差值，得到216个校准后检测信号，以pix1～pix4为例，其校准后检测信号分别为：Z1＝(C1-A1)，Z2＝(C2-A2)，Z3＝(C3-A3)，Z4＝(C4-A4)。

上述步骤S100至步骤S400为获取磁敏元件112校准信息的步骤，在首次装机运行前或每次环境变化引起初始激励磁场发生变化时执行，获取的校准偏差值保存在处理单元114中用来对后续的检测结果进行校准，步骤S500和步骤S600为对钢丝帘布4持续进行检测的步骤，随着钢丝帘布4的运动，磁传感器持续扫描并使用校准偏差值对检测结果进行校准后输出校准后检测信号，上述校准后检测信号可以通过后续的磁图像生成单元处理生成钢丝帘线的磁场图像，也可以通过后续的缺陷检测单元识别其中的缺陷信息。

图12的下半部分还示出了校准位置处对磁敏元件112获取的校准信号进行校准处理后输出的结果，以pix1～pix4为例，经过校准的结果分别为：Y1'＝Y1-A1＝120，Y2'＝Y2-A2＝120，Y3'＝Y3-A3＝120，Y4'＝Y4-A4＝120，即将磁敏元件112在初始激励磁场中的输出值统一校准为目标值，本实施例的检测校准方法排除了磁敏元件112和磁场单元的不均匀性引起的信号起伏，使最终输出信号的幅值变化只与钢丝帘线形状、角度、间距等因素相关，并使钢丝帘布4的检测信号及后续生成的磁场图像背景均匀，有效信息突出，提高了检测的准确性和可靠性。

实施例2

实施例2提供了本申请的钢丝帘布检测校准装置的另一种实施方式，图6为本实施例处于检测状态的示意图，图7为本实施例处于校准状态的示意图，图8为本实施例的侧视图。

如图6至图8所示，本实施例与实施例1的区别在于，增加了第一对向磁模块12和第二滑轨22，第一对向磁模块12设置于钢丝帘布4背向磁传感器模块11的一侧，包括沿Y轴方向排列的第一对向磁单元121和用于置入并固定第一对向磁单元121的第一对向磁模块框体122，第一对向磁模块框体122由无磁性且不会被磁化的材料制成；第二滑轨22与第一滑轨21平行且等长；第一滑轨21、第二滑轨22在钢丝帘布4的幅面上的投影重合；第一对向磁模块12搭接于第二滑轨22并能够延第二滑轨22往复地滑动。

使用本实施例的检测校准装置对钢丝帘布4进行检测时，第一对向磁模块12与磁传感器模块11的连线始终垂直于钢丝帘布4的幅面，即：第一对向磁模块12与磁传感器模块11相对于钢丝帘布4对向设置且同步运动。

实施例3

实施例3提供了本申请的钢丝帘布检测校准装置的再一种实施方式，图9为本实施例处于检测状态的示意图，图10本实施处于校准状态的示意图。

如图9、图10所示，本实施例与实施例2的区别在于，增加了第二对向磁模块13，在本实施例中，第一对向磁模块12定位于检测位置，第二对向磁模块13定位于校准位置，包括沿Y轴排列的第二对向磁单元和用于置入并固定第二对向磁单元的第二对向磁模块框体，第二对向磁模块框体由无磁性且不会被磁化的材料制成，第一磁单元与第二磁单元均为强磁结构，且磁场特性相同。

以上对本申请的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种钢丝帘布检测校准装置，用于获取对钢丝帘布的检测信号并通过校准信号进行校准，所述钢丝帘布的幅面垂直于Z轴方向，并沿与Z轴方向垂直的X轴方向运动，其特征在于，所述钢丝帘布检测校准装置包括：

检测组件，所述检测组件包括磁传感器模块，所述磁传感器模块与所述钢丝帘布不在同一平面内，包括：基板、多个磁敏元件、处理单元和背向磁单元，所述基板平行于所述钢丝帘布的幅面，所述多个磁敏元件沿预设方向间隔地排列于所述基板朝向所述钢丝帘布一侧的表面，用于获取所述检测信号及所述校准信号，所述处理单元和所述背向磁单元设置于所述基板背向所述钢丝帘布一侧的表面，所述背向磁单元沿所述预设方向排列，用于产生初始激励磁场，所述处理单元与所述多个磁敏元件电连接，用于处理所述检测信号和校准信号；

滑轨组件，所述滑轨组件包括沿所述预设方向延伸的第一滑轨，所述磁传感器模块搭接于所述第一滑轨并能够沿所述第一滑轨往复地滑动；

支架，用于支撑并固定所述滑轨组件。

2.如权利要求1所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述预设方向为Y轴方向，所述Y轴分别垂直于所述X轴和所述Z轴。

3.如权利要求1所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述第一滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影超出所述钢丝帘布的幅面两侧的边缘，且超出其中一侧的长度大于所述磁传感器模块沿所述预设方向的长度。

4.如权利要求1所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述滑轨组件和所述支架由无磁性且不会被磁化的刚性材料制成。

5.如权利要求1所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于，所述滑轨组件还包括：

滑动机构，所述滑动机构包括电机与螺杆，所述螺杆与所述第一滑轨平行，所述电机用于驱动所述螺杆旋转；

承接件，所述承接件与所述磁传感器模块固定连接，并通过螺孔套接于所述螺杆的外部。

6.如权利要求1所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述检测信号为所述磁传感器模块位于检测位置时所述多个磁敏元件进行扫描所获取的磁场信号，所述检测位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以内的位置；

所述校准信号为所述磁传感器模块位于校准位置时所述多个磁敏元件进行扫描所获取的磁场信号，所述校准位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以外的位置。

7.如权利要求6所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于，所述滑轨组件还包括：

检测定位标志，设置于所述滑轨组件靠近所述钢丝帘布的一端，用于将所述磁传感器模块定位到所述检测位置；

校准定位标志，设置于所述滑轨组件远离所述钢丝帘布的一端，用于将所述磁传感器模块定位到所述校准位置。

8.如权利要求6或权利要求7所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述检测组件还包括第一对向磁模块，所述第一对向磁模块设置于所述钢丝帘布背向所述磁传感器模块的一侧，包括沿所述预设方向排列的第一对向磁单元；

所述滑轨组件还包括与所述第一滑轨平行且等长的第二滑轨，所述第一滑轨、所述第二滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影重合；

所述第一对向磁模块搭接于所述第二滑轨并能够延所述第二滑轨往复地滑动。

9.如权利要求8所述的钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述第一对向磁模块定位于所述检测位置；

所述检测组件还包括第二对向磁模块，所述第二对向磁模块搭接于所述第二滑轨并定位于所述校准位置；

所述第二对向磁模块包括沿所述预设方向排列的第二对向磁单元；

所述第一对向磁单元和所述第二对向磁单元均为强磁结构且所述第二对向磁单元的磁场特性与所述第一对向磁单元相同。

10.如权利要求9所述的一种钢丝帘布检测校准装置，其特征在于：

所述磁传感器模块还包括磁传感器模块框体和盖板，所述磁传感器模块框体用于置入并固定所述基板、所述多个磁敏元件、所述处理单元和所述背向磁单元，所述盖板位于所述磁传感器模块框体朝向所述钢丝帘布一侧的表面；

所述第一对向磁模块还包括第一框体，用于置入并固定所述第一对向磁单元；

所述第二对向磁模块还包括第二框体，用于置入并固定所述第二对向磁单元。

11.一种检测校准方法，使用如权利要求1所述的钢丝帘布检测校准装置对钢丝帘布进行检测及校准，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100：停止所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到校准位置；

S200：启动所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的校准信号；

S300：根据所述校准信号和预设的校准目标值确定每个所述磁敏元件的校准偏差值；

S400：停止所述磁传感器模块的扫描并将所述磁传感器模块移动到检测位置；

S500：启动所述钢丝帘布的运动及所述磁传感器模块的扫描，获取每个所述磁敏元件的检测信号；

S600：根据所述检测信号和所述校准偏差值确定每个所述磁敏元件的校准后检测信号。

12.如权利要求11所述的检测校准方法，其特征在于：

所述根据所述校准信号和预设的校准目标值确定每个所述磁敏元件的校准偏差值，具体为：将每个所述磁敏元件获取的校准信号减去所述校准目标值得到每个所述磁敏元件的校准偏差值；

所述根据所述检测信号和所述校准偏差值确定每个所述磁敏元件的校准后检测信号，具体为：将每个所述磁敏元件获取的检测信号减去每个所述磁敏元件的校准偏差值得到每个所述磁敏元件的校准后检测信号。

13.如权利要求11所述的检测校准方法，其特征在于：

所述检测位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以内的位置；

所述校准位置为满足所述磁传感器模块投影于所述钢丝帘布的幅面以外的位置。

14.如权利要求11所述的检测校准方法，其特征在于：

所述步骤S100至步骤S400在首次装机运行前或运行环境变化引起所述初始激励磁场变化时执行。

15.如权利要求11至14中任一项所述的检测校准方法，其特征在于：

所述检测组件还包括第一对向磁模块，所述第一对向磁模块设置于所述钢丝帘布背向所述磁传感器模块的一侧，包括沿所述预设方向排列的第一对向磁单元；

所述滑轨组件还包括与所述第一滑轨平行且等长的第二滑轨，所述第一滑轨、所述第二滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影重合；

所述第一对向磁模块搭接于所述第二滑轨，且所述第一对向磁模块与所述磁传感器模块的连线始终垂直于所述钢丝帘布的幅面。

16.如权利要求11至14中任一项所述的检测校准方法，其特征在于：

所述检测组件还包括设置于所述钢丝帘布背向所述磁传感器模块一侧的第一对向磁模块和第二对向磁模块，所述第一对向磁模块包括沿所述预设方向排列的第一对向磁单元，所述第二对向磁模块包括沿所述预设方向排列的第二对向磁单元，所述第一对向磁单元和所述第二对向磁单元均为强磁结构且所述第二对向磁单元的磁场特性与所述第一对向磁单元相同；

所述滑轨组件还包括与所述第一滑轨平行且等长的第二滑轨，所述第一滑轨、所述第二滑轨在所述钢丝帘布的幅面上的投影重合；

所述第一对向磁模块和所述第二对向磁模块搭接于所述第二滑轨，且所述第一对向磁模块定位于所述检测位置，所述第二对向磁模块定位于所述校准位置。

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