KR100376494B1 - Apparatus and method for detecting number of steel plates by using variation of magnetic permeability of electromagnetic core - Google Patents

Apparatus and method for detecting number of steel plates by using variation of magnetic permeability of electromagnetic core Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method are provided to improve workability and reliability of a crane work by detecting the number and thickness of steel plates using variation of magnetic permeability of an electromagnetic core. CONSTITUTION: An apparatus for detecting the number of steel plates includes a control system(10), a power supply(20), a DC detecting device(30), an electromagnet(40), a magnetic field detecting sensor(50), and a magnetic permeability measuring device(60). The control system(10) controls the power supply(20) in such a manner that the power supply(20) supplies power to the electromagnet(40) and transmits a status signal to the control system(10). The DC detecting device(30) detects direct current outputted from the power supply(20) and transmits data thereof to the control system(10). The magnetic permeability measuring device(60) measures magnetic permeability by using variation of a magnetic field detected from the magnetic field detecting sensor(50).

Description

전자석 철심의 투자율 변화를 이용한 철판의 매수감지장치 및 방법Sheet detection system and method using change of permeability of electromagnet iron core

본 발명은 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 철판의 흡착상태에 따를 전자석 철심의 투자율 변화를 이용하여 철판의 흡착상태 감지와 흡착된 철판의 매수와 두께를 측정함으로써, 철판이송을 위한 크레인작업의 효율 및 신뢰성을 향상시킴과 동시에 안정성을 확보할 수 있도록 하는 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting the number of sheets of iron plate using the change of permeability of electromagnet iron cores. By measuring, it improves the efficiency and reliability of crane work for iron plate transfer and at the same time it relates to an apparatus and method for detecting the number of sheets of steel plate using a change in permeability of the electromagnet iron core to ensure the stability.

일반적으로, 두꺼운 철판(후판)의 이송을 위해서는, 크레인에 흡착용 전자석 (Lifting Magnet)을 사용하여 전자석에 철판을 부착시킨 후, 크레인을 이용하여 이송한다. 두꺼운 철판을 다량으로 이송할 필요가 있는 후판창고의 경우, 물류제어의 효율성을 기하고 현장의 위험한 작업환경의 개선을 위해서는 전자석에 부착시킨 철판의 매수 감지를 자동화할 필요가 있다.In general, in order to transfer a thick iron plate (thick plate), the crane is attached to the electromagnet using a lifting magnet to the crane, and then transferred using a crane. In the case of thick plate warehouses that need to transport large quantities of thick steel plates, it is necessary to automate the detection of the number of steel plates attached to electromagnets in order to improve the efficiency of logistics control and to improve the dangerous working environment in the field.

이를 위해, 로드셀을 이용하여 무게를 측정하여 부착된 철판의 매수를 감지하는 시스템을 포항제철과 포항공대가 공동 개발하여 현장 활용성을 시험한 결과 작업 수행의 안전성과 효율이 크게 향상되어 현장적용이 가능함이 확인되었다.To this end, Pohang Steel and Pohang University jointly developed a system that measures the weight of attached steel plates by measuring the weight using a load cell, and tested the site's practical use. It was confirmed that it was possible.

그러나, 로드셀만으로 흡착한 철판의 무게를 판단하는데 있어서의 문제점은 철판의 한쪽만이 전자석에 흡착되었을 때에 매수 판단이 어려우며, 서로 다른 길이의 철판을 이송할 필요가 있을 경우 각각의 철판의 무게 변화로 인해 매수감지에 어려움이 있다. 이러한 경우 현재 사용하고 있는 방법은 작업자의 육안에 의한 식별방법 밖에 없는 문제점이 있었다.However, the problem in determining the weight of the iron plate adsorbed only by the load cell is that it is difficult to judge the number of sheets when only one side of the iron plate is adsorbed by the electromagnet, and it is necessary to change the weight of each iron plate when it is necessary to transfer iron plates of different lengths. There is a difficulty in detecting the purchase. In this case, there is a problem that the method currently used has only the identification method by the naked eye of the worker.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems.

따라서, 본 발명의 목적은 철판의 흡착상태에 따른 전자석 철심의 투자율 변화를 이용하여 철판의 흡착상태 감지와 흡착된 철판의 매수와 두께를 측정함으로써, 철판이송을 위한 크레인작업의 효율 및 신뢰성을 향상시킴과 동시에 안정성을 확보할 수 있도록 하는 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지장치 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to detect the adsorption state of the iron plate and to measure the number and thickness of the adsorbed iron plate by using the change of permeability of the electromagnet core according to the adsorption state of the iron plate, thereby improving the efficiency and reliability of the crane operation for iron plate transfer The present invention provides an apparatus and method for detecting the purchase of a steel sheet using a change in the permeability of an electromagnet iron core to ensure stability.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지시스템은 직류전류검출장치로부터 입력되는 전류 및 투자율측정장치로부터 입력되는 투자율에 대한 정보로 내장된 프로그램에 따라 전원공급장치를 제어하는 제어시스템;As a technical means for achieving the above object, the sheet purchase detection system using the change in the magnetic permeability of the electromagnet iron core of the present invention is embedded with information about the current input from the DC current detection device and the magnetic permeability input from the magnetic permeability measuring device. A control system for controlling the power supply according to the program;

상기 제어시스템의 제어에 따라 전자석으로 전원을 공급함과 동시에 상태신호를 제어시스템으로 출력하는 전원공급장치;A power supply for supplying power to the electromagnet under the control of the control system and outputting a status signal to the control system;

상기 전원공급장치로부터 출력되는 전류를 검출해서 상기 제어시스템으로 출력하는 적류전류검출장치;A current collector for detecting the current output from the power supply and outputting the current to the control system;

상기 전원공급장치로부터 공급되는 전류에 의해서 자력을 발생시키는 전자석;An electromagnet generating magnetic force by a current supplied from the power supply device;

상기 전자석의 철심내부에 소정의 공간을 형성시키고, 이 공간내에 자장감지용 코일을 형성시켜서 자장변화를 감지하는 자장감지용센서;A magnetic field sensing sensor for forming a predetermined space inside the iron core of the electromagnet and sensing a magnetic field change by forming a magnetic field sensing coil in the space;

상기 자장감지용센서로부터 감지된 자장으로 투자율을 측정하는 제어시스템으로 출력하는 투자을측정장치를 구비함을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a measuring device for outputting the investment to the control system for measuring the magnetic permeability with the magnetic field detected by the magnetic field sensor.

전체회로블록 및 장치를 제어하고, 둘려진 철판매수를 최종검출해내는 제어시스템과, 전자석으로 전원을 공급하는 전원공급장치와, 직류전류검출장치와, 전류에 의해서 자력을 발생시키는 전자석과, 자장변화를 감지하는 자장감지용센서 및 투자율측정장치를 포함하는 철판의 매수감지장치에 있어서,A control system that controls the entire circuit block and device, and finally detects the number of iron sales, the power supply unit supplies power to the electromagnet, the DC current detection unit, the electromagnets that generate magnetic force by electric current, and the magnetic field. In the sheet number detection device of the iron plate including a magnetic sensor for detecting a change and a permeability measuring device,

전원공급장치를 통해서 전자식으로 전원을 공급해서 철판을 들고, 둘려진 철판으로 자장을 유도시켜서 자기회로를 형성하도록 하는 제1단계;A first step of holding the iron plate by supplying power electronically through a power supply device and inducing a magnetic field to the iron plate to form a magnetic circuit;

상기 제1단계에서 형성된 자기회로내 자장감지용센서에서 자장이 감지되고, 투자율측정장치에서 투자율에 따른 측정정보를 입력받는 제2단계;A second step in which the magnetic field is detected by the magnetic field detection sensor in the magnetic circuit formed in the first step, and the measurement information according to the magnetic permeability is input by the magnetic permeability measuring device;

상기 제2단계에서 입력받은 투자율에 대한 정보로 전압(또는 전류)값으로 환산하고, 상기 환산된 전압값으로 사전에 내장된 데이타베이스를 이용해서 매수를 검출하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 한다.And a third step of converting a voltage (or current) value into information on the magnetic permeability input in the second step, and detecting the number of copies using a pre-built database using the converted voltage value. .

이하, 본 발명에 따른 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the sheet number detection apparatus of the iron plate using a change in the permeability of the electromagnet iron core according to the present invention.

제1도는 본 발명에 따른 철판의 매수감지시스템의 구성을 보이는 블록도이고, 제2도는 본 발명에 따른 투자율측정 전자석 및 투자율측정장치의 구성도이며, 제3도는 본 발명에 따른 투자율측정용 전자석의 외관사시도이다. 또한, 제4도는 본 발명에 따른 전자석 철심의 설계도이고, 제5도는 본 발명에 따른 자속센서용 전자석 철심을 구성하는 철판프레임의 사시도이다.Figure 1 is a block diagram showing the configuration of the sheet detection system of the iron plate according to the present invention, Figure 2 is a block diagram of the magnetic permeability measuring electromagnet and permeability measuring apparatus according to the present invention, Figure 3 is a magnetic permeability measuring electromagnet according to the present invention Appearance perspective view of the. 4 is a schematic view of an electromagnet iron core according to the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of an iron plate frame constituting an electromagnet iron core for a magnetic flux sensor according to the present invention.

제1도∼제5도를 참조하면, 본 발명의 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지시스템은 직류전류검출장치(30)로부터 입력되는 전류 및 투자율측정장치(60)로부터 입력되는 투자율에 대한 정보로 내장된 프로그램에 따라 전원공급장치(20)를 제어하는 제어시스템(10)과, 상기 제어시스템(10)의 제어에 따라 전자석으로 전원을 공급함과 동시에 상태신호를 제어시스템(10)으로 출력하는 전원공급장치(20)와, 상기 전원공급장치(20)로부터 출력되는 전류를 검출해서 상기 제어시스템(10)으로 출력하는 직류전류검출장치(30)와, 상기 전원공급장치(20)로부터 공급되는 전류에 의해서 자력을 발생시키는 전자석(40)과, 상기 전자석(40)의 철심(42)내부에 소정의 공간을 형성시키고, 이 공간내에 자장감지용 코일을 형성시켜서 자장변화를 감지하는 자장감지용센서(50)와, 상기 자장감지용센서(50)로부터 감지된 자장변화로 투자율을 측정하는 제어시스템(10)으로 출력하는 투자율측정장치(60)를 구비한다.1 to 5, the sheet number detection system using the change in the magnetic permeability of the electromagnet iron core of the present invention is based on the magnetic permeability input from the DC current detection device 30 and the magnetic permeability input from the magnetic permeability measuring device 60. The control system 10 for controlling the power supply device 20 according to the program embedded in the information and the power supply to the electromagnet under the control of the control system 10 and at the same time the status signal to the control system 10 A power supply device 20 for outputting, a DC current detection device 30 for detecting a current output from the power supply device 20, and outputting it to the control system 10, and the power supply device 20 from Magnetic field for detecting magnetic field change by forming a predetermined space in the electromagnet 40 to generate a magnetic force by the supplied current and the iron core 42 of the electromagnet 40, and forming a coil for detecting the magnetic field in this space Detect And a sensor 50 and a permeability measuring device (60) for outputting a control system 10 for measuring the permeability to the magnetic field variation detected from the magnetic field detection sensor 50 for.

제6도는 본 발명에 따를 철판의 매수감지시스템의 동작흐름을 보이는 플로우챠트이고, 제7도는 본 발명에 따른 철심의 투자율이 일정할 경우, 철심의 폭을 변수로 하여 흡착된 두께6mm 철판의 매수변화에 대한 철심내부의 자장변화를 보이는그래프이며, 제8도는 본 발명에 따른 전자석 철심의 재질이 일정할 경우, 철심에 인가되는 자속의 변화에 대한 투자율의 변화를 보이는 그래프이다. 또한, 제9도는 본 발명에 따른 인가자장에 대한 투자율 및 투자율의 변화분을 보이는 그래프이고, 제10도는 본 발명에 따른 매수감지 측정결과를 보이는 그래프이다.Figure 6 is a flow chart showing the operation flow of the sheet detection system of the iron plate according to the present invention, Figure 7 is the number of 6mm thick sheet adsorbed by the width of the iron core as a variable when the permeability of the iron core according to the present invention is constant 8 is a graph showing a change in magnetic permeability for a change in magnetic flux applied to an iron core when a material of the electromagnet iron core according to the present invention is constant. In addition, Figure 9 is a graph showing the change in permeability and permeability for the authorized magnetic field according to the present invention, Figure 10 is a graph showing the measurement results of the purchase detection according to the present invention.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 작음 및 효과를 정부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.The smallness and effects according to the present invention configured as described above will be described in detail below based on the government drawings.

제 1 도 - 제 5 도를 참조하면, 본 발명의 장치는 전자석(40) 전원공급장치(20) 투자율 측정장치(60) 및 제어시스템(10)으로 구성되어 있으며, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 전자석(40)은 직류자장 인가를 위한 주코일(45)과 투자율 측정을 위한 측정코일(50)로 구성되어 있다.1 to 5, the apparatus of the present invention is composed of an electromagnet 40, a power supply device 20, a permeability measuring device 60 and a control system 10, and FIGs. 2 and 3 The electromagnet 40 shown in the figure consists of a main coil 45 for applying a DC magnetic field and a measuring coil 50 for measuring permeability.

전자석의 철심(42)은 제 4 도에서 주어진 구조를 가지고 있으며, 와전류손실(eddy current loss)및 표피효과(skin-depth effect)를 줄이기 위해 제 5 도에서 주어진 박판으로 구성된 철판이 전기적으로 절연되어 적층되어 있다. 주코일(45)은 직류전원 공급장치(20)로부터 전류를 공급받아 철심 및 후판으로 구성된 자기회로에 자속을 인가시키며, 인가된 자속에 의해 변화된 철심의 투자율은 측정코일(50)에 교류 전압신호를 인가하여 측정코일(50)을 통하여 흐르는 교류 전류를 측정함으로 인해 검지된다.The iron core 42 of the electromagnet has the structure given in FIG. It is stacked. The main coil 45 receives current from the DC power supply 20 and applies magnetic flux to a magnetic circuit composed of an iron core and a thick plate, and the magnetic permeability of the iron core changed by the applied magnetic flux is alternating with an AC voltage signal to the measuring coil 50. It is detected by measuring the AC current flowing through the measuring coil 50 by applying a.

한편, 교류자장의 경우에는 자장의 시간에 따른 변화가 철판에 유기기전력을 발생시키고, 이 유기기전력에 의해 발생된 와전류는 자장이 철판내부로 침투됨을 방해하는 방향으로 자장을 형성시킨다. 따라서, 교류자장은 철판의 표면부분에만침투할 수 있고, 침투깊이(skin depth) δ는 하기식(1)과 같이 주어진다.On the other hand, in the case of an alternating magnetic field, the change of the magnetic field over time generates organic electromotive force on the iron plate, and the eddy current generated by the organic electromotive force forms a magnetic field in a direction that prevents the magnetic field from penetrating into the iron plate. Therefore, the alternating magnetic field can penetrate only the surface portion of the iron plate, and the skin depth δ is given by the following equation (1).

여기서, μ= 4000 μ0는 철판의 투자율이고, σ - 1.07 ×107mhos/m 는 철판의 전기전도도이며, f는 교류전원의 인가 주파수이다. 만약 자장의 침투 두께가 5cm가 요구된다면, 필요한 교류 전원의 인가주파수는 약 0.002HZ 내외의 초저주파 전원이 요구되어 직류(DC) 전원의 사용이 보다 바람직해 진다.Here, mu = 4000 mu 0 is the magnetic permeability of the iron plate, sigma-1.07 x 10 7 mhos / m is the electrical conductivity of the iron plate, f is the frequency applied to the AC power source. If the penetration thickness of the magnetic field is required 5cm, the required frequency of AC power is required to be about 0.002HZ ultra-low frequency power supply, so that the use of DC power is more preferable.

상기 주 코일(45)에 인가된 직류 전류에 의한 인가자장은 아래의 자기저항 관계식인 하기식 (2)(3)을 사용하여 계산할 수 있다.The applied magnetic field due to the direct current applied to the main coil 45 can be calculated using the following equation (2) (3), which is a magnetoresistance relation below.

또한, 철심의 단면적을 고정시키고 6mm 철판을 전자석에 흡착시킬 경우 상기식(2)로 부터 계산된 철심 내부 자장의 세기를 제 7 도에 도시하였다. 철심 내부 자장의 세기는 철심의 폭을 증가시키면 증가하고, 주어진 철심의 폭에 대해서는 흡착된 철판의 매수가 증가할수록 증가한다. 여기서 철심내부를 통한 평균 자속 경로 길이를 300mm로 가정하였고, 흡착된 철판을 통한 자속경로 길이는 75mm 로 가정하였다.In addition, FIG. 7 shows the strength of the internal magnetic field of the iron core calculated from Equation (2) when the cross-sectional area of the iron core is fixed and the 6 mm iron plate is adsorbed on the electromagnet. The strength of the magnetic field inside the iron core increases as the width of the iron core increases, and increases as the number of adsorbed iron plates increases for the width of a given iron core. Here, the average flux path length through the iron core is assumed to be 300mm, and the flux path length through the adsorbed iron plate is assumed to be 75mm.

철심의 폭이 큰 경우에는 부착된 철판의 두께에 따라 인덕턴스는 비교적 선형적으로 증가하나, 폭이 작은 철심을 사용할 경우에는 인덕턴스의 변화가 포화됨을 볼 수 있다. 이로 부터 6mm 철판을 6 매까지 검지하기 위해서는 철심의 폭이 75mm 이상이 되도록 설계함이 바람직하다는 것을 볼 수 있다.In the case of large iron cores, the inductance increases relatively linearly with the thickness of the attached steel plate, but the change in inductance is saturated when a small iron core is used. From this, it can be seen that it is preferable to design the width of the iron core is 75mm or more in order to detect up to six 6mm iron plate.

일반적인 자성재료인 경우, 낮은 자장하에서는 인가자장을 증가시키면 투자율이 증가하나, 높은 자장하에서는 감소하는 경향을 보이며, 인가자장을 더욱 높게할 경우 포화되어 투자율이 공기중의 투자율에 근접하계 된다. 제 8 도는 전자석의 철심으로 많이 사용되는 재질인 Steel 10과 Armco의 인가자장에 따른 투자율의 변화를 도시한 것이다.In the case of general magnetic materials, the permeability increases with increasing magnetic field under low magnetic field, but tends to decrease under high magnetic field. If the magnetic field is higher, the magnetic permeability becomes saturated and the permeability is close to the permeability of air. 8 shows changes in permeability according to the approved magnetic field of Steel 10 and Armco, which are frequently used as iron cores of electromagnets.

Steel 10 의 경우 약 6KGauss 근방에서 최대 투자율 약 1500μ0를 가지며, Armco의 경우 또한 약 6KGauss 근방에서 4700μ0의 최대 투자율을 가진다. Steel 10의 자장증가분에 대한 투자율의 증가분을 제 8 도에서 도시하였다. 투자율의 변화를 이용하여 철판 매수감지를 하기 위해서는 투자율의 증가분이 큰 영역을 사용함이 바람직하여, Steel 10경우 인가자장이 6-18 KGauss 범위가 되게 함이 바람직하다.Steel 10 has a maximum permeability of around 1500μ 0 around 6KGauss and Armco also has a maximum permeability of 4700μ 0 around 6KGauss. The increase in magnetic permeability of steel 10 for magnetic growth is shown in FIG. In order to detect the purchase of steel sheets by using the change of permeability, it is preferable to use the area with a large increase of permeability.

다른 한편, 직류 인가전류 및 흡착된 철판의 두께에 의해 결정된 철심의 투자율의 변화는, 교류신호를 철심 내부에 위치한 측정코일에 인가할 경우, 교류 신호에 대한 인덕턴스에 변화를 주게 되어 특정코일 양단의 전류와 전압의 상관관계를 변화시킨다.On the other hand, the change in the permeability of the iron core determined by the DC applied current and the thickness of the adsorbed iron plate changes the inductance of the AC signal when the AC signal is applied to the measuring coil located inside the iron core. Change the correlation between current and voltage.

만약, 측정주파수 및 측정전류가 주어진 경우인 경우, 측정신호에 의한 철심 내부의 자속 Φm ac가 하기 식(4)으로 주어진다.If the measurement frequency and the measurement current are given, the magnetic flux Φ m ac inside the iron core by the measurement signal is given by the following equation (4).

상기식 (4)에 의해 감지전자석의 코일양단의 전압은 하기식 (5)로 주어진다.By the above formula (4), the voltage across the coil of the sensing electromagnet is given by the following formula (5).

여기에서 L은 회로의 인덕턴스이고, w 는 인가 교류신호의 각주파수이다. 위의 상관관계로부터 철판의 흡착상태 및 매수는 상기식(3)에서 주어진 자기저항에 포함되어 있고, 자기저항의 변화는 상기식(4)의 관계로부터 자기회로의 인덕턴스에 변화를 주며, 인덕턴스의 변화는 상기식(5)로 부터 코일 양단의 전류/전압의 변화를 유기시킨다. 감지센서의 감도는 각각의 자기경로의 상대적인 자기저항의 비로서 결정된다.Where L is the inductance of the circuit and w is the angular frequency of the applied AC signal. From the above correlation, the adsorption state and the number of sheets of iron plate are included in the magnetoresistance given in Equation (3), and the change in the magnetoresistance changes the inductance of the magnetic circuit from the relationship of Equation (4). The change induces the change of current / voltage across the coil from the above equation (5). The sensitivity of the sensor is determined as the ratio of the relative magnetoresistance of each magnetic path.

제 9 도는 제 3, 4 및 5 도에서 주어진 자속센서용 전자석의 주코일에 6KGauss 내외의 직류 자장을 인가하고, 측정코일에는 교류 60Hz 전류 신호를 인가하였을때 측정코일 양단의 교류 전압을 측정한 것이다. 측정을 위해 사용한 철판의 두께는 6mm 이다. 흡착된 철판의 매수가 증가할수록 제 7 도에서 살펴본 바와 같이 철심 내부의 인가자장이 증가하게 되고, 투자율은 8-9 도에서 볼 수 있듯이 인가자장의 변화에 따라 변화한다.9 is a measurement of the AC voltage across the measuring coil when a DC magnetic field of 6KGauss is applied to the main coil of the magnetic flux sensor electromagnet given in FIGS. 3, 4 and 5, and an AC 60Hz current signal is applied to the measuring coil. . The thickness of the steel plate used for the measurement is 6 mm. As the number of adsorbed iron plates increases, the applied magnetic field inside the iron core increases as shown in FIG. 7, and the permeability changes as the applied magnetic field changes, as shown in FIG. 8-9.

주 코일에 2A의 직류전류를 인가한 경우, 흡착된 철판이 없을 경우에는 약 5KGauss 내의의 자장이 철심 내부에 인가되게 되어 제 9 도에서의 투자율의 변화가최소인 영역에 위치하게 되고, 철심 내부의 인가차장이 5-6KGauss 에 해당되는 영역에 6mm 철판 1매가 부착된 경우가 위치하게 되어 전자석에 6mm 철판 1 매가 부착된 경우를 판별할 수 없게 된다. 주코일에 직류전류 3A를 인가한 경우에는, 흡착된 철판이 없을 경우 철심에 6Kgauss 이상이 인가될 수 있어서 6mm 철판이 1매에서 6매까지 흡착된 경우를 구분할 수 있다.When 2A DC current is applied to the main coil, when there is no adsorbed iron plate, a magnetic field within about 5KGauss is applied inside the iron core so that the magnetic permeability change in FIG. 9 is located at the minimum. When the deputy general manager of 5-6KGauss is attached to one 6mm iron plate in the area is located, it is impossible to determine the case where one 6mm iron plate is attached to the electromagnet. When DC current 3A is applied to the main coil, if there is no adsorbed iron plate, 6Kgauss or more may be applied to the iron core, and thus a case in which 6 mm iron plates are adsorbed from 1 to 6 sheets can be distinguished.

부착된 철판의 매수를 전자석 철심의 투자율의 변화를 사용하여 감지하는 상기 시스템은 별도의 자속센서용 전자석을 채택하지 않고도 크레인에 부착된 기존의 흡착용 전자석(Lifting Magnet)의 철심을 개조하여 사용될 수 있다. 기존의 흡착용 전자석의 철심의 일부분을 제 2 도에서 주어진 구조와 같이 측정코일이 설치될 수 있게 개조할 경우 앞서 기술한 측정원리에 의해 흡착된 철판의 매수를 감지할 수 있는 효과가 있다.The system for detecting the number of sheets attached using a change in the magnetic permeability of the electromagnet core can be used by modifying the iron core of the existing lifting magnet attached to the crane without adopting a separate magnetic flux sensor electromagnet. have. When the part of the iron core of the existing adsorption electromagnet is modified to be installed with the measurement coil as shown in FIG. 2, the number of adsorbed iron plates can be detected by the aforementioned measuring principle.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration.

제1도는 본 발명에 따른 철판의 매수감지시스템의 구성을 보이는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of the sheet number detection system of the iron plate according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 투자율측정 전자석 및 투자율측정장치의 구성도.2 is a block diagram of a magnetic permeability measurement electromagnet and a magnetic permeability measuring device according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 투자율측정용 전자석의 외관사시도.3 is an external perspective view of an electromagnet for measuring permeability according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 전자석 철심의 설계도.4 is a design of the electromagnet iron core according to the present invention.

제5도는 본 발명에 따른 자속센서용 전자석 철심을 구성하는 철판프레임의 사시도.5 is a perspective view of an iron plate frame constituting an electromagnet iron core for a magnetic flux sensor according to the present invention.

제6도는 본 발명에 따른 철판의 매수감지시스템의 동작흐름을 보이는 플로 우챠트.Figure 6 is a flow chart showing the operation flow of the sheet number detection system of the iron plate according to the present invention.

제7도는 본 발명에 따른 철심의 투자율이 일정할 경우, 철심의 폭을 변수로 하여 흡착된 두께6mm 철판의 매수변화에 대한 철심내부의 자장 변화를 보이는 그래프.7 is a graph showing the change in the magnetic field inside the iron core with respect to the change in the number of sheets of iron plate 6mm thick adsorbed by using the width of the iron core as a variable, if the permeability of the iron core according to the present invention is constant.

제8도는 본 발명에 따른 전자석 철심의 재질이 일정할 경우, 철심에 인가되는 자속의 변화에 대한 투자율의 변화를 보이는 그래프.8 is a graph showing a change in permeability with respect to a change in magnetic flux applied to the iron core when the material of the electromagnet iron core according to the present invention is constant.

제9도는 본 발명에 따른 인가자장에 대한 투자율 및 투자율의 변화분을 보이는 그래프.9 is a graph showing changes in permeability and permeability for the authorized magnetic field according to the present invention.

제10도는 본 발명에 따른 매수감지 측정결과를 보이는 그래프.Figure 10 is a graph showing the number of detection results measured according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 제어시스템 20 : 전원공급장치10: control system 20: power supply

30 : 직류전류검출장치 40 : 전자석30: DC current detection device 40: electromagnet

42 : 철심 45 : 주코일42: iron core 45: main coil

50 : 자장감지용센서 60 : 투자율측정장치50: magnetic field sensor 60: permeability measuring device

Claims (2)

적류전류검출장치(30)로부터 입력되는 전류 및 투자율측정장치(60)로부터 입력되는 투자율에 대한 정보를 이용하여 내장된 프로그램에 따라 전원공급장치(20)를 제어하는 제어시스템(10);A control system 10 for controlling the power supply device 20 according to a built-in program using information on current input from the current storage device 30 and permeability input from the permeability measurement device 60; 상기 제어시스템(10)의 제어에 따라 전자석으로 전원을 공급함과 동시에 상태신호를 상기 제어시스템(10)으로 출력하는 전원공급장치(20);A power supply device 20 for supplying power to an electromagnet under the control of the control system 10 and outputting a status signal to the control system 10; 상기 전원공급장치(20)로부터 출력되는 전류를 검출하여 상기 제어시스템(10)으로 출력하는 직류전류검출장치(30);A direct current detection device (30) for detecting a current output from the power supply device (20) and outputting it to the control system (10); 상기 전원공급장치(20)에서 공급되는 전류에 의해 자력을 발생시키는 전자석(40);An electromagnet 40 generating magnetic force by the current supplied from the power supply device 20; 상기 전자석(40)의 철심(42)내부에 소정의 공간을 형성시키고, 상기 공간내에 자장감지용 코일을 형성시켜서 자장변화를 감지하는 자장감지용센서(50);A magnetic field detecting sensor 50 for forming a predetermined space inside the iron core 42 of the electromagnet 40 and sensing a magnetic field change by forming a coil for magnetic field sensing in the space; 상기 자장감지용센서(50)로부터 감지된 자장변화를 이용하여 투자율을 측정하고, 상기 투자율 측정신호를 상기 제어시스템(10)으로 출력하는 투자율측정장치(60)를 구비함을 특징으로 하는 전자석 철심의 투자율변화를이용한 철판의 매수감지장치.Electromagnetic iron core, characterized in that the magnetic permeability measuring device 60 for measuring the magnetic permeability using the magnetic field change detected from the magnetic field sensing sensor 50, and outputs the magnetic permeability measurement signal to the control system 10 Sheet detection system using change of permeability of steel sheet. 전체회로블록 및 장치를 제어하고, 둘려진 철판매수를 최종검출해내는 제어시스템(10)과, 전자석으로 전원을 공급하는 전원공급장치(20)와,직류전류검출장치(30)와, 전류에 의해서 자력을 발생시키는 전자석(40)와, 자장변화를 감지하는 자장감지용센서(50) 및 투자율측정장치(60)를 포함하는 철판의 매수감지장치에 있어서,A control system 10 that controls the entire circuit block and the device, and finally detects the number of iron sales, a power supply 20 for supplying power to the electromagnet, a DC current detector 30, and a current In the sheet number detection device of the iron plate including an electromagnet 40 for generating a magnetic force, a magnetic field sensor 50 for detecting a magnetic field change and a permeability measuring device 60, 전원공급장치(20)를 통해서 전자석(4)으로 전원을 공급해서 철판(5)을 들고, 둘려진 철판(5)으로 자장을 유도시켜서 자기회로를 형성하도록하는 제1단계(110);A first step (110) of supplying power to the electromagnet (4) through the power supply device (20), holding the iron plate (5), and inducing a magnetic field to the encircled iron plate (5) to form a magnetic circuit; 상기 제1단계(110)에서 형성된 자기회로내 자장감지용센서(50)에서 자장이 감지되고, 투자율측정장치(60)에서 투자율에 따른 측정정보를 입력받는 제2단계(120,130);A second step (120, 130) of detecting a magnetic field in the magnetic field detecting sensor (50) in the magnetic circuit formed in the first step (110) and receiving measurement information according to the permeability from the permeability measuring device (60); 상기 제2단계에서 입력받은 투자율에 대한 정보로 전압(또는 전류)값으로 환산하고, 상기 환산된 전압값으로 사전에 내장된 데이타베이스를 이용해서 매수를 검출하는 제3단계(140,150)로 이루어짐을 특징으로하는 전자석 철심의 투자율변화를 이용한 철판의 매수감지방법.The third step (140, 150) of converting the voltage (or current) value into the information on the magnetic permeability received in the second step, and detecting the number of copies using the pre-built database to the converted voltage value A method of detecting the number of sheets purchased using the change in permeability of an electromagnet iron core.
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