CN1835881A

CN1835881A - 测量传送带伸长率的方法和装置、测量传送带磨损量的方法和装置、测量传送带温度的方法和装置、橡胶磁板以及制造橡胶磁板的方法

Info

Publication number: CN1835881A
Application number: CN200480023438.6A
Authority: CN
Inventors: 相泽聪; 雫孝久; 菊池正美; 东宪一
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2024-07-01
Also published as: CN1835881B; JP2006156423A

Abstract

本发明提供用于通过使用磁传感器检测磁体产生的磁场，来测量传送带的伸长率、磨损及内部温度，以捕获传送带的诸如断裂这样的故障的征兆的方法和装置。本发明还提供作为磁体的橡胶磁板和制造该板的方法，其中该橡胶磁板可在被埋嵌入传送带中时使用。为了测量运转中的传送带(11)的伸长率，用固定于地的磁传感器(3)来检测嵌入带(11)中的磁体(2)的磁场，并根据检测出的磁场的瞬时变化来计算带(11)的伸长率。

Description

测量传送带伸长率的方法和装置、测量传送带磨损量的方法和装置、测量传送带温度的方法和装置、橡胶磁板以及制造橡胶磁板的方法

技术领域

本发明涉及一种用于测量传送带伸长率的方法和装置、一种用于测量传送带磨损量的方法和装置、一种用于测量传送带温度的方法和装置、一种橡胶磁板以及一种制造橡胶磁板的方法。

背景技术

大型传送带通常用于那些没有按序设置、因而人们无法接近的场合，诸如自然资源开采点，所以不能充分实现对传送带的维修和检查。在这样的场合，一部分传送带的伸长率、磨损或温度有时异常增大，造成传送带突然断裂，致使工作不得不停止下来。在这种情况下，需要更多的时间和花费来进行修复。因此，强烈希望有一种用于事先检测意外征兆的方法，以进行预防性维修。然而，却没有什么有效的手段，这就带来了问题。

并且，如果要运送的是高温物体，传送带的橡胶经常会受热而劣化，并最终断裂。所以，需要进行监控以防止传送带的内部温度增大到预定温度或更高。但实际上，虽然有测量传送带的表面温度的方法，却没有测量其内部温度的手段。

针对上述情况作出了本发明，因而本发明的目的是要提供这样一种方法和装置，其通过检测嵌入传送带的磁体产生的磁场来测量传送带的伸长率、磨损和内部温度，从而捕获传送带故障如断裂之征兆，并且本发明还提供一种用作可在被嵌入传送带中的同时使用的磁体的橡胶磁板以及一种制造该橡胶磁板的方法。

发明内容

本发明的方面<1>提供了一种测量传送带伸长率的方法，其中，当测量运转着的传送带的伸长率时，由所设置的磁传感器检测被嵌入传送带的多个橡胶磁体所产生的磁场，从而抑制沿传送带长度方向的位移，并根据检测出的磁场的瞬时变化确定传送带的伸长率。

本发明的方面<2>提供了一种根据方面<1>的测量传送带伸长率的方法，其中，传送带的伸长率ε由公式(1)确定

ε＝((v·ta-d)/d)×100(％) (1)

其中，ta是在由磁传感器检测出的磁场的瞬时变化中出现的两个峰值之间的时间间隔，v是由单独部件测量的传送带的表面速度，d是通过在传送带伸长率为零的状态下沿传送带长度方向相对移动磁传感器所测量出的两个峰值之间的分开距离。

本发明的方面<3>提供了一种用于测量传送带伸长率的装置，其被应用于根据方面<1>或<2>的测量传送带伸长率的方法中，其中该装置包括：多个橡胶磁体，其以埋嵌的方式布置在传送带长度方向上；磁传感器，其被设置成可抑制沿传送带长度方向的位移，以用于检测由橡胶磁体产生的磁场；以及用于测量传送带的表面速度的带速测量部件，并且，所述多个橡胶磁体的设置使得磁极的方向以直角与传送带表面相交，并在相邻的橡胶磁体之间是相反的。

本发明的方面<4>提供了用于根据方面<3>所述的测量传送带伸长率的装置，其中，将用于在宽度方向上调整传送带的位置的宽度方向导向件设置在沿磁传感器的带宽方向的两侧上。

本发明的方面<5>提供了用于根据方面<3>或<4>所述地测量传送带伸长率的装置，其中，多个橡胶磁体设置在接合部附近，该接合部沿构成传送带的增强材料的宽度方向延伸。

本发明的方面<6>提供了用于根据方面<3>至<5>中任何一个所述地测量传送带伸长率的装置，其中，带速测量部件由用于测量传送带所围绕的皮带轮之转速的部件形成。

本发明的方面<7>提供了一种测量传送带磨损量的方法，其中，当测量运转着的传送带的表面磨损量时，由固定在地上的磁传感器检测设置在传送带的所需部分中且其一部分暴露于传送带表面上的橡胶磁体所产生的磁场，并通过利用因传送带所需部分的磨损程度引起的橡胶磁体体积的减小而致使磁场变化的现象，根据检测到的磁场的大小来确定传送带的磨损量。

本发明的方面<8>提供了一种用于测量传送带磨损量的装置，其被应用于方面<7>中所述的测量传送带磨损量的方法中，其中，该装置包括设置在传送带所需部分上的橡胶磁体以及用于检测由橡胶磁体产生的磁场的磁传感器，该橡胶磁体的设置使得磁极指向带厚方向，并且一个磁极暴露在传送带表面上。

本发明的方面<9>提供了用于根据方面<8>所述的测量传送带磨损量的装置，其中，设置宽度方向导向件，其用于调整在经过靠近磁传感器的位置的传送带部分的宽度方向上的位置。

本发明的方面<10>提供了一种测量传送带温度的方法，其中，当测量运转着的传送带的温度时，由固定在地上的磁传感器检测从被嵌入传送带所需部分中的热敏橡胶复合磁体产生的磁场，并利用磁场随着所需部分的温度而变化的现象，根据检测到的磁场强度来确定传送带的温度。

本发明的方面<11>提供了一种用于测量传送带温度的装置，其被应用于根据方面<10>地测量传送带温度的方法中，其中，该装置包括埋嵌在传送带所需部分中并且具有在两端极性相反的磁极的热敏橡胶复合磁体以及用于检测由热敏橡胶复合磁体产生的磁场的磁传感器，而且，热敏橡胶复合磁体具有磁力根据在预定的温度范围内的温度变化而变化的特性。

本发明的方面<12>提供了用于根据方面<11>所述地测量传送带温度的装置，其中，热敏橡胶复合磁体由永久磁体以及与永久磁体的一个磁极连接以延长永久磁体的热敏磁性体构成，热敏磁性体具有当温度在所述温度范围内上升时磁导率降低的特性，并且，永久磁体和热敏磁性体是由通过将磁性颗粒混合分散在橡胶中而制成的粘合磁性体形成的。

本发明的方面<13>提供了用于根据方面<11>所述地测量传送带温度的装置，其中，热敏橡胶复合磁体由永久磁体和布置在永久磁体周围的热敏磁性体构成，热敏磁性体具有当温度在所述温度范围内升高时磁导率降低的特性，并且，永久磁体和热敏磁性体是由通过将磁性颗粒混合分散在橡胶中而制成的粘合磁性体形成的。

本发明的方面<14>提供了用于根据方面<11>至<13>中任何一个所述地测量传送带温度的装置，其中，设置宽度方向导向件，其用于调整在经过最靠近磁传感器的位置的传送带部分的宽度方向上的位置。

本发明的方面<15>提供了用于根据方面<11>至<14>中任何一个所述地测量传送带温度的装置，其中，磁传感器设置在沿装载要被传送的物体的装载部分的传送带运转方向位于下游侧附近的地方。

本发明的方面<16>提供了一种橡胶磁板，它包括一种如下所述的基质以及散布在该基质中的磁性各向异性的磁性颗粒，即，所述基质由从丁基橡胶和硅橡胶构成的组中选择的至少一种橡胶成分构成，其中：设置在上、下表面上具有不同极性的磁极；在符合DIN 3标准的拉伸试验中，在100mm/min的牵引速率下，破裂延伸率为10％或更高；如果在以每秒钟2次的频率沿样品的径向以10mm的冲程径向挤压圆柱形样品的径向挤压条件下径向挤压0.5mm厚、2mm宽、内径为20mm的圆柱形样品，到圆柱形样品破裂时为止的径向挤压循环的个数是10,000或更多；并且，在具有尺寸为长17mm、宽17mm、厚1.3mm的上、下表面的扁平样品板中的，在距离上或下表面的中心20mm远的位置处，沿着与上或下表面垂直的方向的磁通量密度为2mT或更高。

本发明的方面<17>提供了根据方面<16>所述的橡胶磁板，其中，当扁平的样品板已经在常温下被放置在周围环境中不存在幅值大于地磁的磁力的环境中达24小时以后，磁通量密度的降低是扁平样品板进行上述放置前的0.1％或更小。

本发明的方面<18>提供了根据方面<16>或<17>所述的橡胶磁板，其中，在于上述径向挤压条件下经过10,000个循环的径向挤压以后，磁通量密度的降低是径向挤压之前的0.1％或更小。

本发明的方面<19>提供了根据方面<16>至<18>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，在JIS S6050中规定的表面硬度是50至90度。

本发明的方面<20>提供了根据方面<16>至<19>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，磁性颗粒的含量是50至75体积百分比。

本发明的方面<21>提供了根据方面<16>至<20>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，橡胶成分是丁基橡胶，不饱和度是0.3％或更高，门尼粘度ML₁₊₄(100℃)为60或更低。

本发明的方面<22>提供了根据方面<16>至<21>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，丁基橡胶包含卤代丁基橡胶。

本发明的方面<23>提供了根据方面<16>至<20>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，橡胶成分是硅橡胶，且硅橡胶是热固化硅橡胶或冷固化RTV。

本发明的方面<24>提供了根据方面<16>至<23>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，用激光衍射粒度分布仪测出的磁性颗粒的50％的直径是75μm或更小。

本发明的方面<25>提供了根据方面<16>至<24>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，用硅烷偶联剂对磁性颗粒进行表面处理。

本发明的方面<26>提供了根据方面<16>至<25>中任何一个所述的橡胶磁板，其中，用表面氧化抑制剂对磁性颗粒进行表面处理。

本发明的方面<27>提供了一种制造根据方面<16>至<26>中任何一个所述的橡胶磁板的方法，其中，橡胶磁板是按如下所列顺序实施下列步骤而制成的：未硫化板形成步骤，在该步骤，将其中把磁性颗粒分散到基质中的化合物制成板状；升温步骤，在该步骤，将未硫化板加热至使化合物软化的温度；磁场施加步骤，在该步骤，沿厚度方向向未硫化板施加磁场；压缩步骤，在该步骤，在将未硫化板保持在高温且仍然施加磁场的同时，沿着至少一个与厚度方向以直角相交的方向施加压力；冷却步骤，在该步骤，在仍然施加压力的同时冷却未硫化板；卸压步骤，在该步骤，去除对冷却的未硫化板所施加的压力；消磁步骤，在该步骤，使未硫化板消磁；硫化步骤，在该步骤，将未硫化板硫化；以及磁化步骤，在该步骤，使硫化板被磁化。

本发明的方面<28>提供了根据方面<27>所述的制造橡胶磁板的方法，其中，从升温步骤至卸压步骤的这些步骤是通过将未硫化板放置在模具中而完成的，而且当进行挤压步骤时，通过设置的模具可移动部分来挤压未硫化板，以便可在挤压方向上移动。

本发明的方面<29>提供了根据方面<27>或<28>所述的制造橡胶磁板的方法，其中，在冷却步骤或卸压步骤中除去沿未硫化板的厚度方向施加的磁场。

下面将说明本发明在方面<1>至<16>上的效果。

根据方面<1>，由于磁传感器检测由橡胶磁体产生的磁场并根据磁场的变化测量传送带的伸长率，所以与电子及光学方法相比，天气和周围环境的影响较小。并且，由于柔性的橡胶磁体是被埋嵌的，所以橡胶磁体能随着传送带的变形，(例如由皮带轮引起的弯曲变形)，而变形。传送带与橡胶磁体的寿命都不会缩短，这是因为橡胶磁体是被埋嵌的。

根据方面<2>，由于测量设置在被驱动的传送带的长度方向上的磁体之间的间距，所以可以通过比较该间隔与未施加外力时的间隔准确地测得带的伸长率。

根据方面<3>，由于将多个橡胶磁体布置成使得磁极的取向如上所述，所以能在带长方向上形成其中波峰彼此靠近的正弦波磁场，从而能实现上述的测量方法。

根据方面<4>，由于将用于调节宽度方向上的传送带位置的宽度方向导向件设置在沿磁传感器的带宽方向的两侧上，所以能消除由于沿着传送带的宽度方向的锯齿形运动或位置偏移而引起的测量误差，从而能高精度地进行测量。

根据方面<5>，由于将橡胶磁体设置在最有可能出现带破裂的增强材料的结合部分附近，所以能以高概率预测带破裂。

根据方面<6>，由于带速测量部件测量周围设有传送带的皮带轮的转速，所以能非常简易而且高精度地实时测量带的速度。

根据方面<7>，由于根据由磁传感器测得的磁场的大小来确定传送带的磨损量，所以能非常简易而且不受周围环境影响地测量传送带的磨损。并且，由于设置在传送带中的磁体是橡胶磁体，所以橡胶磁体能随着传送带的大幅变形而变形。因此，能够防止出现使橡胶磁体与传送带分离、传送带的正常变形受阻或者橡胶磁体破裂的问题。

根据方面<8>，由于将橡胶磁体布置成使得磁极朝向带厚方向，且使一个磁极暴露在传送带表面上，所以如果被测量磨损量的传送带表面受磨损，则暴露在该表面上的橡胶磁体的体积就下降。结果，磁力随着传送带表面的磨损的进展而逐渐降低，从而可通过使用磁传感器来检测磁体所产生的磁场的方式确定磨损量。

根据方面<9>，由于设置了用于调整在通过与磁传感器靠近的位置的传送带部分的宽度方向上的位置的宽度方向导向件，所以能消除由沿传送带宽度方向的锯齿形运动或位置偏移引起的测量误差，从而能以高精度进行测量。

根据方面<10>，由于根据由磁传感器测得的磁场的大小来确定其中埋嵌热敏橡胶复合磁体的传送带部分的温度，所以即使将高温的要被传送的物体装在传送带上，也可以与要传送的物体的温度无关地直接测量传送带的内部温度。因此，能够捕获事故的征兆，或者能监控传送带的寿命。

根据方面<11>，由于热敏橡胶复合磁体具有磁力根据在预定温度范围内的温度变化而变化的性能，所以可以将热敏橡胶复合磁体的磁力与其温度明确地联系起来。因此，可以根据由磁传感器测得的磁场的大小确定热敏橡胶复合磁体的温度，因而也能确定其中埋嵌热敏橡胶复合磁体的传送带部分的温度。

根据方面<12>，由于热敏橡胶复合磁体是通过将其中磁导率随着温度的升高而降低的热敏磁性体与永久磁体串连而形成的，所以如果传送带的所需部分的温度反常地升高，热敏磁性体的磁导率就降低，且由热敏橡胶复合磁体产生的磁场降低，从而能容易地提供具有上述性能的热敏橡胶复合磁体。并且，与仅由永久磁体形成热敏橡胶复合磁体的情形相比，磁力能以高敏感度变化。

根据方面<13>，由于热敏橡胶复合磁体是用永久磁体以及布置在永久磁体周围的热敏磁性体形成的，在传送带的所需部分的温度正常的情形下，从永久磁体的一个磁极发出的磁力线穿过高导磁的热敏磁性体，进入另一磁极，因而形成在热敏橡胶复合磁体外侧上的磁场较小。然而，如果传送带的所需部分的温度反常地升高，热敏磁性体的磁导率就降低。结果，从永久磁体的一个磁极发出的、通过热敏磁性体并进入另一磁极的磁力线的数量减少，因此由热敏橡胶复合磁体产生的磁场增大，从而能容易地使热敏橡胶复合磁体具有上述性能。并且，与仅由永久磁体形成热敏橡胶复合磁体的情形相比，磁力能以高敏感度变化。

根据方面<12>和<13>，由于构成热敏橡胶复合磁体的永久磁体和热敏磁性体是由通过将磁性颗粒混和地分散到橡胶中而形成的粘合磁性体制成，所以热敏橡胶复合磁体能随着传送带的大幅变形而变形。因此，能够防止出现使橡胶磁体与传送带分离、传送带的正常变形受阻或者橡胶磁体破裂的问题。

根据方面<14>，由于设置了用于调整通过与磁传感器最靠近的位置的传送带部分的宽度方向上的位置的宽度方向导向件，所以能消除由沿着传送带宽度方向的锯齿形运动或位置偏移引起的测量误差，从而能以高精度进行测量。

根据方面<15>，由于将磁传感器设置在沿着其中装载了要被传送的物体的装载部分的传送带运转方向的下游侧附近，所以能得知具有高温的要被传送的物体对传送带温度的影响，这有助于控制和调整要被传送的物体。

根据方面<16>，能够提供即使持续受到弯曲应力和拉伸应力也不会断开或破裂的橡胶磁板，并提供长期稳定的磁力，且橡胶磁板承受高磁力。因此，可以由重量轻微的磁体就能形成用于监控磁场变化所必需的强大磁力。

附图说明

图1是表示根据本发明第一实施例的传送带伸长率测量装置的侧视图；

图2是图1中的部分A的放大的剖视图；

图3是沿图1中的B-B线剖开的、从箭头所示方向看去的局部剖视图；

图4是表示传送带伸长率测量装置的控制部分的框图；

图5(a)和5(b)是表示由磁传感器测得的磁力的瞬时变化的图表；

图6是表示根据本发明第二实施例的传送带磨损量测量装置的侧视图；

图7是图6中的部分A的放大的剖视图；

图8是沿图6中的B-B线剖开的、从箭头所示方向看去的主视图；

图9是表示传送带磨损量测量装置的控制部分的框图；

图10(a)和10(b)是表示由磁传感器测得的磁力的瞬时变化的图表；

图11是表示根据本发明第三实施例的传送带温度测量装置的侧视图；

图12是图11中的部分A的放大的剖视图；

图13沿图11中的B-B线剖开的、从箭头所示方向看去的主视图；

图14(a)和14(b)分别是表示热敏橡胶复合磁体之构造的主视图和俯视图；

图15是表示传送带温度测量装置的控制部分的框图；

图16(a)和16(b)是表示由磁传感器测得的磁力的瞬时变化的图表；

图17(a)和17(b)分别是表示用于根据本发明第四实施例的传送带温度测量装置的热敏橡胶复合磁体之构造的主视图和俯视图；

图18(a)和18(b)是表示由磁传感器测得的磁力的瞬时变化的图表；

图19(a)至19(d)是表示定向模具和设置在模具中的未硫化橡胶板的磁场的示意性剖视图，这些视图用于解释说明在根据本发明的制造橡胶磁板的方法中从升温步骤至卸压步骤的过程；

图20(a)至20(c)是示意性地表示未硫化橡胶板中的磁性颗粒的取向状态的示意图；

图21(a)和21(b)是表示从固定在胎面内侧上的橡胶磁板辐射出的磁力线之分布的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。图1是表示根据本发明第一实施例的传送带伸长率测量装置的侧视图，图2是图1中的部分A的放大的剖视图，而图3是沿图1中的B-B线剖开的、从箭头所示方向看去的局部剖视图。传送带伸长率测量装置1包括：被嵌埋或沿传送带11的长度方向布置的多个橡胶磁体2，固定在地上以检测从橡胶磁体2产生的磁场的磁传感器3，以及用于测量传送带11的表面速度的带速测量部件4。将橡胶磁体2如此布置，即，使得其磁极的方向与传送带11的表面成直角相交，且相邻橡胶磁体2的磁极的方向也相反。

具体地，以等间距d将橡胶磁体2设置在沿传送带11的长度方向延伸的垂直平面L上。结果，这些橡胶磁体形成具有由图2中的M表示的磁力线的磁场。每个橡胶磁体2可以被埋嵌在位于由作为传送带11之增强材料的钢丝帘线层11b划分的上面或背面上的橡胶部分中。

磁传感器3安装在基板17上，而基板17经由弹簧16弹性地支承在固定于地上的支柱15的支承块15a上。将基板17设置成使其可借助弹簧16的拉伸和收缩而在宽度方向和厚度方向上移动，尽管其在传送带11的长度方向上的位移被未示出的限制部件所约束。磁传感器3被优选地设置成尽量靠近橡胶磁体2的经过位置，以获得高的检测灵敏度，并设置在靠近位于其上嵌有橡胶磁体2的这一侧的传送带11的表面的垂直平面L上。

并且，带速测量部件4由转动板13和转数传感器14构成，其中，所述转动板13与周围设置有传送带11的皮带轮12同步地转动，并且其上具有在其表面上沿圆周方向以预定的间隔做出的标记；所述转数传感器14读取转动板13上的标记，并根据每单位时间内的标记个数来计算皮带轮12的转数。

在沿磁传感器3的带宽方向的两侧上，设有宽度方向导向件9，以调整传送带11在宽度方向上的位置，并由此使嵌埋在传送带11中的橡胶磁体2的沿宽度方向的位置相对于磁传感器3保持恒定。宽度方向导向件9包括：导辊19a，其安装在支承磁传感器3的基板17的一个侧板22上；安装在支柱15上的弹簧23；线性导向件27；导辊19b，其被设置成在由线性导向件27引导的同时可在基板17的宽度方向上位移；以及被支承在另一侧板24上的弹簧26，并且，宽度方向导向件9的作用使得：导辊19a在弹簧23的作用下沿宽度方向被压靠在传送带11的一端上，以保持磁传感器3与传送带11的相对位置；导辊19b在弹簧26的作用下沿宽度方向被压靠在传送带11的另一端上，以防止传送带11脱离导辊19a。

此外，将厚度方向导辊9a安装在基板17上。导辊9a在弹簧16的作用下沿厚度方向压在传送带11的内表面上，由此能使这部分的传送带部分与磁传感器3之间的分开距离保持恒定。

在沿宽度方向和厚度方向这两个方向调整传送带时，用导辊19a、19b、9a来代替平板。这样做的原因在于，防止出现这样的现象，即，如果使用平板，会出现传送带11由于与平板的摩擦而磨损并导致相对于磁传感器3的位置改变。

图4是表示传送带伸长率测量装置1的控制部分的框图。传送带伸长率测量装置1包括现场控制单元5和中央控制单元6，现场控制单元5接收来自磁传感器3和带速测量部件4的测量值、根据接收到的值计算带伸长率、并用电波发送计算结果，所述中央控制单元6接收来自现场控制单元5的计算结果并在输出终端7上显示计算结果或在伸长率超出预定阈值时发出警报。

在上述说明中，将用于确定传送带11的伸长率的计算部件设置在现场控制单元5中。不过，该计算部件可设置在中央控制单元6中。在这种情况下，现场控制单元5仅作为用于将来自磁传感器3和带速测量部件4的数据传送至中央控制单元6的传送器。

下面将说明使用如上所述构造的传送带伸长率测量装置1来确定传送带的伸长率的方法。图5(a)是表示由磁传感器3测得的磁力的瞬时变化的图表。通过发射正弦波磁场的传送带沿长度方向的位移，固定于地上的磁传感器3能检测磁力的瞬时变化，其中正向波峰与负向波峰交替出现。

为了确定传送带11的伸长率，必须预先测量磁场的波峰(例如在传送带11的伸长率为零时相邻波峰)之间的距离。该距离是橡胶磁体2的位置间距d，并且为了对其进行测量，使磁传感器3相对于传送带11移动以确定从波峰到波峰的移动距离。

当使传送带11运转时，能获得图5(a)中所示的图表。从这张图中，确定两个波峰，如相邻的波峰P1和P2，之间的时间间隔ta，另一方面，根据由带速测量部件4测量的数据，计算当波峰P1出现时传送带11的表面速度v。根据这些测量值ta和v以及之前预定的数值d，能根据前述公式(1)确定伸长率ε。

当传送带11变劣且其伸长率增大时，即使传送带11以相同的速度运转，波峰P1与P2之间的时间间隔也增大到例如如在与图5(a)相对应地表示的图5(b)的图表中所示的ta1。同样在这种情况下，如果公式(1)中的ta用ta1来代替，则可确定变劣时传送带11的伸长率。

这里，多个(例如在图中所示的这种情况下是5个的)橡胶磁体2以例如为100m的间隔布置在带长方向上，由此能在带的整个长度上测量这些位置处的带的伸长率。并且，在宽度方向上延伸的、用作为传送带11的增强材料的钢丝帘线11b的结合部分是仅借助橡胶粘结支承纵向强度的部分，从而也优选地将橡胶磁体2布置在该部分附近。

并且，橡胶磁体2由基质以及分散在该基质中的磁性各向异性的磁性颗粒制成，所述基质包括优选地从用丁基橡胶和硅橡胶构成的组中选择的至少一种橡胶成分，所述磁性颗粒由例如稀土合金构成。

通过使用上述的特殊的橡胶成分作为橡胶磁体2的基质，即使受到持续的弯曲应力或拉伸应力，橡胶磁体2也不会断开或破裂，并且还能使磁力长期稳定。

在使用丁基橡胶作为橡胶磁体2的橡胶成分的情况下，优选地，不饱和度为0.3％或更低，门尼粘度ML₁₊₄(100℃)为60或更低。如果丁基橡胶的不饱和度小于0.3％，交联点不会十分牢固。并且，如果丁基橡胶的门尼粘度ML₁₊₄(100℃)超过60，柔性太低，因而当丁基橡胶与磁性颗粒混合在一起时可加工性不好。该丁基橡胶可能含有卤化丁基橡胶，可以引用溴化丁基橡胶和氯化丁基橡胶作为卤化丁基橡胶。

并且，在用硅橡胶作为橡胶磁体2的橡胶成分时，优选使用在常温或升高的温度下混合时具有低粘度而在固化后具有高强度的热固硅橡胶、冷固两成分RTV之类作为硅橡胶。此处，冷固RTV是可从Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd获得的硅橡胶。

可以使用与用于传统的硬合成板的那些磁性颗粒相同的磁性颗粒作为用于橡胶磁体2的磁性颗粒。特别是，应当使用诸如稀土磁性颗粒这样的磁各向异性磁性颗粒。这里，可以引用NdFeB、SmFeN之类作为稀土磁性颗粒的例子。

并且，在上述示例中，使用测量皮带轮12的转速并将测量值转化为带表面速度的部件作为带速测量部件4。不过，除了该部件外，可以使用直接测量带表面速度的部件。例如，通过测量具有预定直径的辊的转速可确定带表面速度，该辊抵靠在带表面上并通过带的驱动而转动。

图6是表示根据本发明第二实施例的传送带磨损量测量装置的侧视图，图7是图6中的部分A的放大剖视图，图8是沿图6中的B-B线剖开的、从箭头所示方向看去的主视图。传送带磨损量测量装置31包括橡胶磁体32和磁传感器33，橡胶磁体32的设置使其一部分暴露在围绕皮带轮42设置的传送带41的预定表面上，磁传感器33固定于地以检测橡胶磁体32产生的磁场。在该实施例的情况中，橡胶磁体32在两侧的表面上暴露出。不过，在只测量一个表面的磨损量的情况下，橡胶磁体32只需要暴露于那个表面。

对于该实施例中的传送带磨损量测量装置31，橡胶磁体32的两个磁极都被设置成沿传送带41的厚度方向定向，并形成图7中由M代表的磁力线。当传送带41运转时，橡胶磁体32在垂直平面L内运动。

橡胶磁体32通过将粘结磁体制成板形而形成，该粘结磁体是通过将由永磁材料分散地混合在复合橡胶制成的。结果，热敏橡胶复合磁体2具有高柔性，并能随传送带41的变形(即使是大变形)而变形。

可以使用便宜的铁氧体作为由永磁材料构成的磁性颗粒。但是，可通过使用诸如钕铁硼磁体、钐钴磁体或钐铁氮磁体、铝镍钴磁体之类形成强磁场。

优选地，磁传感器33设置得与橡胶磁体32的通过位置尽量接近，以获得高检测灵敏度，并设置在靠近橡胶磁体32暴露于其上的那一侧上的传送带11的表面的垂直平面L上。

在磁传感器33的附近设置宽度方向导向件39，以调整经过磁传感器33的传送带部分的宽度位置。宽度方向导向件39抵靠在传送带41的宽度方向的端部上，并调整其宽度方向的位置，以防止传送带41的宽度方向的端部从预定位置移动到宽度方向外侧。

此外，还设置厚度方向导向件39a，以使该部分的传送带部分与磁传感器33之间的分开距离保持恒定。

图9是表示用于传送带磨损量测量装置31的控制部分的框图。传送带磨损量测量装置31包括现场控制单元35和中央控制单元36，现场控制单元35接收来自磁传感器33的测量值、根据接收到的值计算带磨损量、并用电波传送计算结果，中央控制单元36接收来自现场控制单元35的计算结果、并在输出终端37上显示计算结果或在磨损量超出预定阈值时发出警报。

在上述解释说明中，用于确定传送带41的磨损量的计算部件设置在现场控制单元35中。不过，计算部件可设置在中央控制单元36中。在这种情况下，现场控制单元35仅作为用于从磁传感器33向中央控制单元36传送数据的传送器。

下面将解释使用如上述构造的传送带磨损量测量装置31来确定传送带磨损量的方法。图10(a)是表示磁传感器33测得的磁力的瞬时变化图。当其中嵌入有橡胶磁体32的传送带41运转时，磁传感器33检测在橡胶磁体32经过靠近固定于地的磁传感器33的位置时波峰形式的磁力的瞬时变化。

测得的波峰高度F₀根据橡胶磁体32产生的磁场的大小而变化。如上所述，随着传送带41的磨损的加剧，橡胶磁体32的体积减小，因而橡胶磁体32产生的磁场减弱。所以，波峰的幅值也减小至图10(b)中所示的F₁。通过事先预设波峰的幅值与磨损量之间的关系式，通过反推计算，可根据波峰的幅值F₀来确定橡胶磁体32暴露于其上的传送带表面的磨损量。

这里，橡胶磁体32以所需的预定间隔，例如以100m的间隔，设置在带长方向上，由此能在传送带41的整个长度上测量这些位置上的磨损量。

图11是表示根据本发明第三实施例的传送带温度测量装置的侧视图，图12是图11中的部分A的放大剖视图，图13沿图11中的B-B线剖开的、从箭头所示方向看去的主视图，图14(a)是表示热敏橡胶复合磁体的主视图，图14(b)是从沿着图14(a)中线b-b的箭头的方向看来的俯视图。传送带温度测量装置51包括热敏橡胶复合磁体52和磁传感器53，热敏橡胶复合磁体52嵌入围绕皮带轮62设置的传送带61的预定部分中，磁传感器53固定于地以检测热敏橡胶复合磁体52产生的磁场。

热敏橡胶复合磁体52呈圆柱形，由永久磁体71和热敏磁体72构成，该热敏磁体72与永久磁体71的一个磁极(图14中所示的例子中为N极)相连接，从而延伸永久磁体。永久磁体71不与热敏磁体72连接的那一侧的磁极，以及热敏磁体72的与永久磁体71相对的那一侧上被永久磁体71磁化的那一端作为热敏橡胶复合磁体52的两个磁极。

在该实施例的传送带温度测量装置51中，连接热敏橡胶复合磁体52的两个磁极的线设置在传送带61的厚度方向上，形成由图12中的M所代表的磁力线。磁极的方向不特别限于上述方向。当传送带61运转时，热敏橡胶复合磁体52在垂直平面L中运动。

永久磁体71和热敏磁体72均由磁性颗粒和粘结磁体形成，磁性颗粒由磁性材料构成，粘结磁体则通过将由高磁导来磁体(即软磁材料)构成的磁性颗粒分散地混合在合成橡胶中制成，热敏橡胶复合磁体52通过将永久磁体71和热敏磁体72一体化成圆柱形而形成。结果，热敏橡胶复合磁体52具有高柔性，并且即使在传送带61大变形时也能随之变形。

可以使用便宜的铁氧体作为构成永久磁体71的粘结磁体的磁性颗粒。但是，可通过使用诸如钕铁硼磁体、钐钴磁体或钐铁氮磁体、铝镍钴磁体之类形成强磁场。

并且，热敏磁体72由居里点在期望温度附近的软磁材料形成，期望温度例如是传送带61的所需部分的许可温度范围的上限，热敏磁体72在远低于居里点的温度具有高磁导率。不过，在超过居里点的温度，热敏磁体72具有磁导率由于失磁而变得很低的特性。

当将其中嵌入热敏橡胶复合磁体52的传送带部分的温度设为Tx时，如果温度Tx远低于居里点，热敏磁体72的磁导率就高，因而热敏橡胶复合磁体52的磁力就保持较大。但是，如果Tx超过居里点，热敏磁体72变为具有低磁导率的非磁体。结果，从整个热敏橡胶复合磁体52的磁极辐射出的磁力线数目减少，导致磁力降低，因而由磁传感器53检测的磁根据传送带部分的温度Tx降低。

优选地，热敏磁体72除了磁导率随着温度升高而降低的特性之外，还具有饱和磁化降低的特性。因此，可以进一步提高热敏橡胶复合磁体52的磁力随着温度而变化的敏感度。

关于构成具有这种特性的热敏磁体72的结合磁体的磁性颗粒，根据期望被检测到的温度范围，可以适当地使用从以下材料中选取的合金：含有NiCu、NiAl、NiCr、NiV、NiSi、NiTi、NiMo、NiSb和Nizn的Ni基合金，Mn-Cu基合金，Ni-Zn-Fe₂O₄基合金，Mn-Zn-Fe₂O₃基合金，Fe-Ni基合金，Ni-Cu基合金以及Fe-Ni-Cr-Si基合金。

并且，热敏橡胶复合磁体52可以按照需要嵌入由作为传送带61的增强材料的钢丝帘线层61b分成的上面或者背面之一上的橡胶部分中。

磁传感器53优选地设置得尽量靠近热敏橡胶复合磁体52的通过位置，以获得高检测灵敏度，并设置在靠近其上嵌入热敏橡胶复合磁体52这一侧上的传送带61的表面的垂直平面L上。

并且，设置宽度方向导向件59，以调整通过最接近磁传感器53的部分的传送带部分的宽度方向的位置。宽度方向导向件59抵靠在传送带61的宽度方向的端部上，并调整其宽度位置，以防止传送带61的宽度方向的端部从预定位置移动到宽度方向的外侧。

此外，还设置厚度方向导向件59a，以使该部分的传送带部分与磁传感器53之间的分开距离保持恒定。

图15是表示传送带温度测量装置51的控制部分的框图。传送带温度测量装置51包括现场控制单元55和中央控制单元56，现场控制单元55接收来自磁传感器53的测量值、根据接收到的值计算带温、并用电波传送计算结果，中央控制单元56接收来自现场控制单元55的计算结果、并在输出终端57上显示计算结果或在温度超出预定阈值时发出警报。

在上述解释说明中，用于确定传送带61的温度的计算部件设置在现场控制单元55中。不过，计算部件可设置在中央控制单元56中。在这种情况下，现场控制单元55仅作为用于从磁传感器53向中央控制单元56传送数据的传送器。

下面将解释说明使用如上述构成的传送带温度测量装置51来确定传送带所需部分的温度的方法。图16(a)是表示磁传感器53测得的磁力的瞬时变化图。如上所述，当传送带的所需部分的温度Tx在正常范围内时，热敏橡胶复合磁体52具有强磁力。因此，当传送带61运转时，磁传感器53检测在热敏橡胶复合磁体52经过靠近固定于地的磁传感器53的位置时波峰形式的磁力的瞬时变化。

测得的波峰高度F₀根据热敏橡胶复合磁体52产生的磁场的大小而变化。如上所述，随着温度Tx的上升，磁场减弱。所以，波峰的幅值也减小至图16(b)中所示的F₁。通过事先预设波峰的幅值与温度之间的关系式，通过反推计算，可根据波峰的幅值F₀来确定温度Tx。

这里，热敏橡胶复合磁体52以所需的预定间隔，例如以100m的间隔，设置在带长方向上，由此能在传送带61的整个长度上测量这些位置上的温度。并且，在要被传送的物体具有高温的情况下，装载要被传送的物体的点P的附近的下游点对于控制来说很重要，因为其对传送带61的劣化起到很大作用。因此，优选地，磁传感器设置在下游点的温度被检测的位置处。

图17(a)是根据本发明第四实施例的传送带温度测量装置的主视图，表示出嵌入传送带中的热敏橡胶复合磁体52A；图17(b)是从沿着图17(a)的b-b线的箭头的方向看去的俯视图。在第二实施例的传送带温度测量装置中，图11至13中所示的第一实施例的传送带温度测量装置51中的热敏橡胶复合磁体52由图14中所示的热敏橡胶复合磁体52A代替。热敏橡胶复合磁体52A呈圆柱形，由柱形永久磁体75和围绕永久磁体75设置的热敏磁体76构成。永久磁体75的两个磁极就自然地作为热敏橡胶复合磁体52A的两个磁极。

在该实施例的传送带温度测量装置51中，连接热敏橡胶复合磁体52A的两个磁极的线设置在传送带61的厚度方向上。磁极的方向不特别限于上述方向。当传送带61运转时，热敏橡胶复合磁体52A在垂直平面L中运动，如图13所示。

永久磁体75和热敏磁体76的材料、特性和制造方法与第一实施例中所示的那些相同，因而不再赘述。

当其中嵌入热敏橡胶复合磁体52A的传送带部分的温度设为Tx时，如果温度Tx远低于居里点，热敏磁体76的磁导率就高。因此，几乎所有从永久磁体75的一个磁极发出的磁力线都穿过热敏磁体76而进入另一磁极，因而在热敏橡胶复合磁体52A外侧上面形成的磁场就小。不过，如果Tx异常地增大，热敏磁体76的磁导率就降低。结果，从永久磁体75的一个磁极发出、穿过热敏磁体76并进入另一磁极的磁力线数目减少，因而，由磁传感器53检测的由热敏橡胶复合磁体52A产生的磁场增强。

下面将解释说明使用如上述构成的第四实施例的传送带温度测量装置来确定传送带所需部分的温度的方法。图18(a)是表示磁传感器53测得的磁力的瞬时变化图。如上所述，当传送带的所需部分的温度Tx在正常范围内时，热敏橡胶复合磁体52A产生的磁场较小。因此，即使其中嵌入有热敏橡胶复合磁体52A的传送带部分通过磁传感器53，磁传感器53检测到的磁力也像F₂一样小。不过，如果温度Tx异常升高，如图18(b)所示，磁传感器53检测到的磁增大到F₃。利用事先预设波峰的幅值与温度之间的关系式，通过反推计算，可根据波峰的幅值F₃来确定其中嵌入有热敏橡胶复合磁体52A的传送带部分的温度Tx。

在用板状橡胶磁体作为用于检测传送带的伸长率或磨损的情况下，该橡胶磁板必须具有与上述应用相应的特性。以下将说明用于检测传送带的伸长率或磨损、或者通过被嵌入由相似的橡胶构件形成的轮胎中而被使用的橡胶磁板所必须具有的特性，并以橡胶磁板嵌入轮胎的情况为例说明橡胶磁板的制造方法。

目前，为了增强轮胎的功能，正在研究一种技术，其中磁体贴附在轮胎胎面部分的背面(内表面)等位置上，监测磁场的变化以获知作用在轮胎上的力、温度之类的变化，由此提高操作时的安全性或者完善操作。当轮胎被使用时，向其持续施加弯曲应力和拉应力。因此，在现有烧结磁体或板状塑性磁体贴附在轮胎上时，会出现因为磁体裂开、剥离或逐渐脱落的问题。由于这个原因，贴附在轮胎上的磁体必须具有柔性。

下面将解释说明第一或第三实施例中使用的橡胶磁体以及制造橡胶磁体的方法。

传统上，已经使用其中将丁苯橡胶(SBR)、丙烯酸(类)橡胶之类作为基质，并将磁性颗粒掺入该基质中的硬橡胶磁板作为具有柔性的橡胶磁体。不过，对于这种硬橡胶磁体，如果硬橡胶磁板中的磁性颗粒含量为50vol％或更高以获得足够的磁力来监测磁场的变化，硬橡胶磁板就会变脆，尽管其表面硬度高。因而，如果持续施加弯曲应力或拉应力，就会出现由于橡胶磁板破裂而引起的无法保持初始形状的问题。并且，这种硬橡胶磁板具有这样的问题，即，因为随着时间流逝，或者重复施加应力，基质中的磁性颗粒由于磁化的磁性颗粒之间的斥力而运动，因而磁力减小。

另一方面，为了不削弱轮胎的固有性能，优选地，贴附在轮胎上的橡胶磁体尽可能的轻。但是，橡胶磁体的轻质会降低磁力，因而出现了问题，因为难以捕获磁体产生的磁力中的变化。为了解决这个问题，已经研究出了一种方法，其中，贴附在轮胎内表面上的橡胶磁板的顶面和背面上的磁极不同，并使由设置在轮胎的胎面部分中的钢丝帘线构成的带束层作为磁路，由此形成强磁场。下面参照图21来解释说明这种方法。

图21(a)是表示贴附在胎面部分92的内圆周表面92a上的橡胶磁板91辐射出的磁力线之分布的示意图，其中在胎面部分中设置有由钢丝帘线构成的钢丝带束层93。如果没有钢丝带束层93，形成在各顶面和背面上的N极和S极辐射出的磁力线的形状关于磁体表面对称如图中的虚线所示。不过，实际上，由于钢丝带束层93就设在其上贴附着磁板91的内圆周表面92a附近，所以穿过胎面部分92的内部的磁力线经过具有高磁导率的钢丝帘线。结果，磁力线呈现出与下述情况相同的分布，即，S极形成于轮胎的内圆周表面92a上的磁体91的圆周区域中。就在N极的平面中央上方的点处的磁场强度等于或高于没有钢丝带束层93的情况。

相比之下，橡胶磁板91A的磁力线的分布状态以与图21(a)对比的形式表示在图21(b)中，在橡胶磁板91A中，具有不同极性的磁极设置在同一平面内。当橡胶磁板91A贴附在其上没有钢丝带束层93的胎面部分92的内圆周表面92a上时，橡胶磁板91A形成相对于板平面对称的磁力线分布，如图21(b)中的虚线所示。但是，在胎面部分92具有钢丝带束层93的情况下，几乎所有的磁力线穿过钢丝帘线内部，因而分布在轮胎外部上的磁力线减少。

因而，通过在顶面和背面设置具有不同极性的磁极，贴附在具有由钢丝帘线构成的钢丝带束层93的轮胎上的橡胶磁板能在轮胎内产生强磁场。不过，即使在这种磁极设置中，当磁体的重量减轻时，磁场也会减弱。因此，增大该磁体的单位体积或单位重量的磁力是下一个大问题。

下面将详细解释作为根据本发明第五实施例的橡胶磁板，其解决了上述传统工艺中的问题，其构造使其即使受到持续的弯曲应力或拉应力也不会断开或破裂，长期保持稳定的磁力，并且轻质和具有强磁力。即使被嵌入具有与轮胎的基质相同的基质的传送带的情况中，这种橡胶磁板也能如常使用。

该实施例的橡胶磁板由基质和分散入该基质中的磁各向异性磁性颗粒形成，其中，基质由至少一种从由丁基橡胶和硅橡胶构成的组中选择的橡胶成分构成，磁各向异性磁性颗粒为例如由稀土合金构成的磁性颗粒。

该实施例的橡胶磁板使用上述特定橡胶成分，这些特定橡胶成分过去还未曾被用作橡胶磁板之基质的单独物质。因此，橡胶磁板即使受到持续的弯曲应力或拉应力也不会断开或破裂，长期保持稳定的磁力，并且当时间流逝或者重复施加应力时，基质中的磁性颗粒不会由于磁化的磁性颗粒之间的斥力而运动，因而磁力不会减小。

该橡胶磁板使用的橡胶成分是丁基橡胶和硅橡胶中的至少一种。即使受到持续的弯曲应力或拉应力，这些橡胶成分也能通过解除压力而恢复原状。

在使用丁基橡胶作为橡胶磁板的橡胶成分的情况下，优选地，不饱和度为0.3％或更低，门尼粘度ML₁₊₄(100℃)为60或更低。如果丁基橡胶的不饱和度小于0.3％，交联点不会十分牢固。并且，如果丁基橡胶的门尼粘度ML₁₊₄(100℃)超过60，柔性太低，因而当丁基橡胶与磁性颗粒混合在一起时可加工性不好。该丁基橡胶可能含有卤化丁基橡胶，溴化丁基橡胶和氯化丁基橡胶可作为卤化丁基橡胶的例子。

并且，在用硅橡胶作为橡胶磁板的橡胶成分时，优选使用在常温或升高的温度下混合时具有低粘度而在固化后具有高强度的热固硅橡胶、冷固两成分RTV之类作为硅橡胶。此处，冷固RTV是可从Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd获得的硅橡胶。

可以使用与用于传统的硬质合成板的那些磁性颗粒相同的磁性颗粒作为该实施例的橡胶磁板所用的磁性颗粒。特别是，可使用诸如稀土磁性颗粒这样的磁各向异性的磁性颗粒。这里，可以引用NdFeB、SmFeN之类作为稀土磁性颗粒的例子。呈现磁各向异性的磁性颗粒与形状无关地根据晶体结构呈现磁各向异性，并且可以是具有高抗磁力的磁体。所有这些磁性颗粒都是硬磁体。

为了在磁性颗粒的含量足以获得保证橡胶磁板所需磁力的同时，确保橡胶磁板有足够的柔性，磁性颗粒的粒度不能太大。为了这个目的，由激光衍射粒度分布仪测出的上述磁性颗粒的50％直径优选为75μm或更小。如果磁性颗粒的50％直径超过75μm，当充分地保证磁性颗粒的含量时，磁性颗粒不进入基质，因而该板的强度减小。

并且，优选地，用硅烷偶联剂对上述磁性颗粒进行表面处理。通过用硅烷偶联剂对上述磁性颗粒进行表面处理，磁性颗粒固定在基质中，因而能限制磁力的变化，并能提高橡胶磁板自身的强度。这里，至于硅烷偶联剂，例如可以使用由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造的KBE-846，这是一种基于硫化物的硅烷偶联剂。

此外，优选地用表面氧化抑制剂对上述磁性颗粒进行表面处理。在磁性颗粒的表面上，存在薄氧化物层。通过用表面氧化抑制剂对上述磁性颗粒进行表面处理，能抑制因磁性颗粒表面氧化的加剧造成的磁力的不可逆的劣化。这里，可以使用正磷酸作为表面氧化抑制剂。

关于该实施例的橡胶磁板，橡胶磁板中磁性颗粒的含量优选为50-75vol％。如果磁性颗粒的含量低于50vol％，磁力不足以监测磁场的变化。另一方面，如果橡胶磁板中磁性颗粒的含量超过75vol％，就不能保证基质足够用于固定磁性颗粒，会产生其中相邻磁性颗粒不彼此粘结的部分，因而总体来说板的强度减小。

关于根据本发明的橡胶磁板，在依据DIN 3标准的拉伸试验中，在100mm/min的拉力等级之下，破裂延伸率为10％或更高。因此，根据本发明的橡胶磁板即使被持续施加拉应力，也不容易断裂。

并且，如果在以每秒钟2次的频率沿圆柱体的径向以10mm的冲程径向挤压圆柱体的径向挤压条件下，径向挤压厚0.5mm或更大、宽2mm、内径为20mm的圆柱体，到该圆柱体破裂时为止，径向挤压的循环数是10,000或更多，该圆柱体由根据本发明的橡胶磁板构成。因此，根据本发明的橡胶磁板即使被持续施加拉应力，也不容易断裂。

此外，对于该橡胶磁板，表面硬度按照JIS S6050标准是50至90度。如果以JIS S6050标准规定的板表面硬度低于50度，当被持续施加弯曲应力或拉应力时，就难以保持形状。如果硬度超过90度，就难以保持板的柔性。

对于根据本发明的橡胶磁板，在测量为17mm长、17mm宽、厚1.3mm的具有顶和背面的扁平样板的情况下，在距顶或背面的中心20mm远的位置处沿与顶或背面垂直的方向的磁通量密度为2mT或更高。如果磁通量密度小于2mT，磁力就不足以控制磁场的变化。由于同样的原因，更加优选地，磁通量密度不小于2.2mT。并且，对于该橡胶磁板，在橡胶磁板在常温下被放置在周围不存在大小大于地磁的磁场的环境中达24小时的情况中，与该橡胶磁板在上述放置前的情况相比，磁通量密度的降低量0.1％或更小。如果磁通量密度的降低量超过0.1％，磁体本身的磁力变化加到原本要被监测的磁力变化上，因而要捕获的信息的精确度显著降低。这对于因施加持续的弯曲应力而使磁通量密度降低的情况也是一样的。

此外，对于橡胶磁板，经过上述径向挤压条件下的10,000个循环的径向挤压以后，磁通量密度的降低量是径向挤压之前的0.1％或更小。如果在这种径向挤压条件下进行了10,000个循环的径向挤压后磁通量密度的降低量超过0.1％，在橡胶磁板贴附在持续经受弯曲应力的物体(诸如轮胎)上的情况下，因物体的使用造成的磁力劣化太严重，因而橡胶磁板不能实际应用。

可以适当地将如炭黑这样的增强剂如芳香油、氧化锌、硬脂酸这样的软化剂、抗老化剂、硫化促进剂、硫磺和其它通常在橡胶工业中使用的合成剂与橡胶磁板混合。

下面解释说明制造该橡胶磁板的方法。该制造方法包括：混合步骤，在该步骤中，例如通过使用混合机或搅拌机将上述橡胶成分和磁性颗粒混合成含有磁性颗粒的混合物；未硫化板形成步骤，在该步骤中，例如通过使用挤压机挤出或者通过使用压延辊滚压该混合物以形成具有预定横截面的连续板材，然后将连续的板材切割成预定长度以形成具有预定尺寸的未硫化板；升温步骤，在该步骤中，未硫化板被加热至化合物软化的温度；磁场施加步骤，在该步骤中，沿厚度方向向未硫化板施加磁场；挤压步骤，在该步骤，在未硫化板保持在高温且仍然施加磁场的同时，以至少一个与厚度方向成直角相交的方向施加压力；冷却步骤，在该步骤中，在仍然施加压力的同时，冷却未硫化板；卸压步骤，在该步骤中，解除对冷却的未硫化板施加的压力；消磁步骤，在该步骤中，使未硫化板消磁；硫化步骤，在该步骤中，未硫化板被硫化；以及磁化步骤，在该步骤中，硫化板被磁化。通过以所述的顺序实施这些步骤，可形成橡胶磁板。

图19是表示出磁场定向模具和布置在该模具中的未硫化橡胶板的示意性剖视图，这些图用于解释说明从升温步骤至卸压步骤的过程；图20是示意性地表示在未硫化橡胶板中的磁性颗粒的取向状态的示意图。图19(a)表示放置未硫化板81之前的磁场定向模具80的状态。磁场定向模具80包括：上模具82a和下模具82b，均含一个用于从顶面和背面加热未硫化板81的加热器；固定侧表面模具83；可运动侧表面模具84；缸体85，用于使可运动侧表面模具84沿着下模具82b的上表面移动；以及电磁体86a和86b，用于沿未硫化板81的厚度方向施加磁场。上模具82a和上电磁体86a能在垂直方向上一体地移动，在图19(a)所示的状态中，它们被定位在上侧。

图19(a)表示一种状态，其中在未硫化板81已经放置在模具中以后，上模具82a和上电磁体86a下降以靠近磁场定向模具80。在该靠近状态中，首先，未硫化板81被设置在上模具82a和下模具82b中的加热器加热到该混合物开始软化的温度，例如在基质由丁基橡胶构成的情况下加热到大约120℃。然后，让电流流入电磁体86a和86b，从而在厚度方向上向未硫化板81施加磁场，并且该磁场施加状态保持一预定时期，例如保持120分钟。

图20(a)表示施加磁场之前未硫化板81的状态。在该状态中，磁性颗粒87以任意方向排布，因而未硫化板81的磁力总体来说是零。不过，当如图20(b)所示，在高于混合物软化点的温度下施加磁场时，可容易地改变磁性颗粒87的取向，因而磁性颗粒87转动，使得磁极的取向M与磁场的方向施加一致。结果，在未硫化板81的顶面和背面上都形成彼此具有相反极性的磁极。

但是，如果未硫化板81在该状态下被冷却，由此除去磁场，相邻磁性颗粒就彼此排斥，磁性颗粒的磁极的取向又变得无序。不过，在该实施例的制造方法中，未硫化板81在除去磁场之前沿与磁场方向垂直的方向受到挤压。图19(c)表示该状态下的未硫化板81以及磁场定向模具80。在仍然在比软化点高的高温下施加磁场的同时，通过使用缸体85将可动侧表面模具84推向模具中心，由此在与未硫化板81的厚度方向垂直的方向上挤压未硫化板81。然后，在保持该状态的情况下，未硫化板81被冷却到常温。图20(c)表示该状态下的未硫化板81。在该状态下，磁性颗粒在垂直于磁极的取向的方向上被挤压，因而抑制回到任意状态的运动。因此，即使除去磁场，未硫化板81中的磁性颗粒87的取向也几乎不会歪曲，并能通过未硫化板81的冷却而保持状态。

当未硫化板81在挤压力的作用下被冷却时，在施加磁场的同时所进行的冷却能更加确定地保持取向。不过，仅通过挤压力就能保持取向，可视情况在冷却之前结束施加磁场。并且，如果在施加磁场之前施加挤压力，由磁场形成的取向不适宜地变得不完全。另一方面，施加磁场可以从低于软化点的温度状态开始。此外，未硫化板81的升温定时可以是这样的，即，使未硫化板81在放置在模具中之前被预加热。

当在挤压力的作用下对未硫化板81的冷却已经结束以后，如图19(d)所示，操作缸体85而将可动侧表面模具84运动到外侧，并且，升起上模具82a以打开磁场定向模具80，由此从模具80中移走未硫化板81。

随后，未硫化板81被硫化。在硫化过程中，未硫化板81的温度升高。所以，在此时，已经费力建立的磁性颗粒的取向由于磁性颗粒之间的斥力而呈无序状态。为了防止这种现象，未硫化板81在硫化之前被消磁。这是消磁步骤。在消磁过程中，可以使用如下的公知的方法，其中，在施加a.c.磁场的同时逐渐减小磁场的大小，并最终减小至大约为零。

并且，在硫化步骤中，通过使用硫化模具可使未硫化板81硫化，但也可通过其中仅加热未硫化板81的开放式硫化来使未硫化板81硫化。在已经完成硫化之后，通过施加脉冲磁场使硫化板磁化。由于未硫化板81的磁性颗粒87已经通过磁力被定向，所以能获得高磁力。

经过从升温步骤至磁化步骤这一系列步骤，磁性颗粒第一次能以高比率的相同方向排布，因此能获得极高磁力的橡胶磁板。

示例

下面，通过示例更加详细地说明本发明。本发明不受以下所述的这些例子的限制。

预制具有表1中所示的组成的橡胶磁板，并通过下述方法进行拉伸试验、径向挤压试验和磁通量密度测量。依据JIS K6300 2：2001测量所用的橡胶成分的门尼粘度ML₁₊₄(100℃)，并依据JIS S6050测量橡胶磁板的表面硬度。结果如表1所示。

(1)拉伸试验

在依据DIN 3标准的拉伸试验中，在100mm/min的拉力等级之下测量断裂伸长率。

(2)径向挤压试验

通过使用在试验基础上制造的橡胶磁板预制厚1mm、宽20mm、内径20mm的圆柱体，以每秒钟2次的频率沿圆柱体的径向以10mm的冲程径向挤压该圆柱体，以测量直到该圆柱体破裂时的径向挤压循环个数。

(3)磁通量密度的测量

在试验的基础上制造尺寸为17mm×17mm×1.3mm的橡胶磁板，并用上述制造方法进行磁化。测量在与磁化板的17mm×17mm表面垂直的方向上距该表面中心20mm远的位置处的磁通量密度。并且，还测量橡胶磁板已经在常温下被放置在周围不存在大小大于地磁的磁场的环境中达24小时以后的磁通量密度。此外，通过使用在上述径向挤压条件下经受过10,000个循环的径向挤压的橡胶磁板，在试验的基础上制造尺寸为17mm×17mm×1.3mm的橡胶磁板，并以与上述相同的方式测量磁通量密度。

[表1]

		对比示例	发明示例1	发明示例2
		对比示例	发明示例1	发明示例2	橡胶成分	橡胶成分的种类	丙烯酸橡胶*1	丁基橡胶*2	硅橡胶*3
装填(vol％)	39.6	28.6	40			橡胶成分的种类	丙烯酸橡胶*1	丁基橡胶*2	硅橡胶*3
装填(vol％)	39.6	28.6	40	不饱和度(％)		-	0.3	-
门尼粘度ML₁₊₄(100℃)	35	45	-	不饱和度(％)		-	0.3	-
门尼粘度ML₁₊₄(100℃)	35	45	-	磁性颗粒		磁性颗粒的种类	NdFeB粉末*4	NdFeB粉末*4	NdFeB粉末*4
装填(vol％)	60	60	60			磁性颗粒的种类	NdFeB粉末*4	NdFeB粉末*4	NdFeB粉末*4
装填(vol％)	60	60	60		50％直径(μm)	35	35	35
锭子油(vol％)		-	10.6		50％直径(μm)	35	35	35	-
锭子油(vol％)		-	10.6	氧化锌(vol％)		-	0.2	-	-
硬脂酸(vol％)		-	0.2	氧化锌(vol％)		-	0.2	-	-
硬脂酸(vol％)		-	0.2	交联剂(vol％)*5		0.4	-	-	-
硫磺(vol％)		-	0.3	交联剂(vol％)*5		0.4	-	-	-
硫磺(vol％)		-	0.3	硅烷偶联剂(vol％)		-	0.1	-	-
橡胶合成板的厚度(mm)		1.3	1.3	硅烷偶联剂(vol％)		-	0.1	-	1.3
橡胶合成板的厚度(mm)		1.3	1.3	橡胶合成板的硬度(度)		95	80	70	1.3
断裂伸长率(％)		3	32	橡胶合成板的硬度(度)		95	80	70	25
断裂伸长率(％)		3	32	到破裂时径向挤压循环的数目(循环)		1	10,000个循环或更多	10,000个循环或更多	25
初始磁通量密度(mT)		2.12	2.73	到破裂时径向挤压循环的数目(循环)		1	10,000个循环或更多	10,000个循环或更多	2.60
初始磁通量密度(mT)		2.12	2.73	放置24以后的磁通量密度(mT)		2.11	2.72	2.60	2.60
10,000个径向挤压循环后的磁通量密度(mT)		-	2.72	放置24以后的磁通量密度(mT)		2.11	2.72	2.60	2.59

^*1：Nippon Zeon Co.，Ltd.制造的Nipol AR71L

^*2：JSR制造的Buty1065

^*3：Wacker Silicone制造的M4601A，B(两成分)

^*4：Aichi Steel Works，Ltd.制造的MFP-12

^*5：Ouchi Shinko Chemical Co.，Ltd.制造的NOCCELER BZ-P

^*6：Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd制造的KBE-846

对于示例1和2的橡胶磁板，与传统例子中的硬合成板相比，到断裂时的伸长率高，而且径向挤压循环的数目大。并且，对于示例1和2的橡胶磁板，放置24小时以后磁通量密度的降低量以及在径向挤压以后磁通量密度的降低量都非常小，且磁力非常高。

Claims

1.一种测量传送带伸长率的方法，其特征为，当测量运转着的传送带的伸长率时，由所设置的磁传感器检测被嵌入传送带的多个橡胶磁体所产生的磁场，从而抑制沿传送带长度方向的位移，并根据检测出的磁场的瞬时变化确定传送带的伸长率。

2.根据权利要求1所述的测量传送带伸长率的方法，其特征为，传送带的伸长率ε由公式(1)确定

ε＝((v·ta-d)/d)×100(％) (1)

3.一种测量传送带伸长率的装置，其被应用于根据权利要求1或2所述的测量传送带伸长率的方法中，其中，该装置包括：多个橡胶磁体，其以埋嵌的方式布置在传送带长度方向上；磁传感器，其被设置成可抑制沿传送带长度方向的位移，以用于检测由橡胶磁体产生的磁场；以及用于测量传送带的表面速度的带速测量部件，并且，所述多个橡胶磁体的设置使得磁极的方向以直角与传送带表面相交，并在相邻的橡胶磁体之间是相反的。

4.根据权利要求3所述的测量传送带伸长率的装置，其特征为，将用于在宽度方向上调整传送带的位置的宽度方向导向件设置在沿磁传感器的带宽方向的两侧上。

5.根据权利要求3或4所述的测量传送带伸长率的装置，其特征为，多个橡胶磁体设置在接合部附近，该接合部沿构成传送带的增强材料的宽度方向延伸。

6.提供根据权利要求3至5中任何一个所述的测量传送带伸长率的装置，其特征为，带速测量部件由用于测量传送带所围绕的皮带轮之转速的部件形成。

7.一种测量传送带磨损量的方法，其中，当测量运转着的传送带的表面磨损量时，由固定在地上的磁传感器检测设置在传送带的所需部分中且其一部分暴露于传送带表面上的橡胶磁体所产生的磁场，并通过利用因传送带所需部分的磨损程度引起的橡胶磁体体积的减小而致使磁场变化的现象，根据检测到的磁场的大小来确定传送带的磨损量。

8.一种测量传送带磨损量的装置，其被应用于权利要求7中所述的测量传送带磨损量的方法，其中，该装置包括设置在传送带所需部分上的橡胶磁体以及用于检测由橡胶磁体产生的磁场的磁传感器，该橡胶磁体的设置使得磁极指向带厚方向，并且一个磁极暴露在传送带表面上。

9.根据权利要求8所述的测量传送带磨损量的装置，其特征为，设置宽度方向导向件，其用于调整在经过靠近磁传感器的位置的传送带部分的宽度方向上的位置。

10.一种测量传送带温度的方法，其中，当测量运转着的传送带的温度时，由固定在地上的磁传感器检测从被嵌入传送带所需部分中的热敏橡胶复合磁体产生的磁场，并利用磁场随着所需部分的温度而变化的现象，根据检测到的磁场强度来确定传送带的温度。

11.一种测量传送带温度的装置，其被应用于根据权利要求10所述的测量传送带温度的方法，其中，该装置包括埋嵌在传送带所需部分中并且具有在两端极性相反的磁极的热敏橡胶复合磁体以及用于检测由热敏橡胶复合磁体产生的磁场的磁传感器，而且，热敏橡胶复合磁体具有磁力根据在预定的温度范围内的温度变化而变化的特性。

12.根据权利要求11所述的测量传送带温度的装置，其特征为，热敏橡胶复合磁体由永久磁体以及与永久磁体的一个磁极连接以延长永久磁体的热敏磁性体构成，热敏磁性体具有当温度在所述温度范围内上升时磁导率降低的特性，并且，永久磁体和热敏磁性体是由通过将磁性颗粒混合分散在橡胶中而制成的粘合磁性体形成的。

13.根据权利要求11所述的测量传送带温度的装置，其特征为，热敏橡胶复合磁体由永久磁体和布置在永久磁体周围的热敏磁性体构成，热敏磁性体具有当温度在所述温度范围内升高时磁导率降低的特性，并且，永久磁体和热敏磁性体是由通过将磁性颗粒混合分散在橡胶中而制成的粘合磁性体形成的。

14.根据权利要求11至13中任何一个所述的测量传送带温度的装置，其特征为，设置宽度方向导向件，其用于调整在经过最靠近磁传感器的位置的传送带部分的宽度方向上的位置。

15.根据权利要求11至14中任何一个所述的测量传送带温度的装置，其特征为，磁传感器设置在沿装载要被传送的物体的装载部分的传送带运转方向位于下游侧附近的地方。

16.一种橡胶磁板，它包括一种如下所述的基质以及散布在该基质中的磁性各向异性的磁性颗粒，即，所述基质由从丁基橡胶和硅橡胶构成的组中选择的至少一种橡胶成分构成，其中：设置在上、下表面上具有不同极性的磁极；在符合DIN 3标准的拉伸试验中，在100mm/min的牵引速率下，破裂延伸率为10％或更高；如果在以每秒钟2次的频率沿样品的径向以10mm的冲程径向挤压圆柱形样品的径向挤压条件下径向挤压0.5mm厚、2mm宽、内径为20mm的圆柱形样品，到圆柱形样品破裂时为止的径向挤压循环的个数是10,000或更多；并且，在具有尺寸为长17mm、宽17mm、厚1.3mm的上、下表面的扁平样品板中的，在距离上或下表面的中心20mm远的位置处，沿着与上或下表面垂直的方向的磁通量密度为2mT或更高。

17.根据权利要求16所述的橡胶磁板，其特征为，当扁平的样品板已经在常温下被放置在周围环境中不存在幅值大于地磁的磁力的环境中达24小时以后，磁通量密度的降低是扁平样品板进行上述放置前的0.1％或更小。

18.根据权利要求16或17所述的橡胶磁板，其特征为，在于上述径向挤压条件下经过10,000个循环的径向挤压以后，磁通量密度的降低是径向挤压之前的0.1％或更小。

19.根据权利要求16至18中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，在JIS S6050中规定的表面硬度是50至90度。

20.根据权利要求16至19中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，磁性颗粒的含量是50至75体积百分比。

21.根据权利要求16至20中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，橡胶成分是丁基橡胶，不饱和度是0.3％或更高，门尼粘度ML₁₊₄(100℃)为60或更低。

22.根据权利要求16至21中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，丁基橡胶包含卤代丁基橡胶。

23.根据权利要求16至20中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，橡胶成分是硅橡胶，且硅橡胶是热固化硅橡胶或冷固化RTV。

24.根据权利要求16至23中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，用激光衍射粒度分布仪测出的磁性颗粒的50％的直径是75μm或更小。

25.根据权利要求16至24中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，用硅烷偶联剂对磁性颗粒进行表面处理。

26.根据权利要求16至25中任何一个所述的橡胶磁板，其特征为，用表面氧化抑制剂对磁性颗粒进行表面处理。

27.一种制造根据权利要求16至26中任何一个所述的橡胶磁板的方法，其中，橡胶磁板是按如下所列顺序实施下列步骤而制成的：未硫化板形成步骤，在该步骤，将其中把磁性颗粒分散到基质中的化合物制成板状；升温步骤，在该步骤，将未硫化板加热至使化合物软化的温度；磁场施加步骤，在该步骤，沿厚度方向向未硫化板施加磁场；压缩步骤，在该步骤，在将未硫化板保持在高温且仍然施加磁场的同时，沿着至少一个与厚度方向以直角相交的方向施加压力；冷却步骤，在该步骤，在仍然施加压力的同时冷却未硫化板；卸压步骤，在该步骤，去除对冷却的未硫化板所施加的压力；消磁步骤，在该步骤，使未硫化板消磁；硫化步骤，在该步骤，将未硫化板硫化；以及磁化步骤，在该步骤，使硫化板被磁化。

28.根据权利要求27所述的制造橡胶磁板的方法，其特征为，从升温步骤至卸压步骤的这些步骤是通过将未硫化板放置在模具中而完成的，而且当进行挤压步骤时，通过设置的模具可移动部分来挤压未硫化板，以便可在挤压方向上移动。

29.根据权利要求27或28所述的制造橡胶磁板的方法，其特征为，在冷却步骤或卸压步骤中除去沿未硫化板的厚度方向施加的磁场。