SE456610B - Anordning for overforing av signaler och/eller media mellan en met-och/eller kontroll-anordning och minst en dertill horande rorlig, t ex roterande givare - Google Patents

Description

456 610 Föreliggande uppfinning avser en lösning på här nämnda och andra härmed sammanhängande problem. Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas därav. att minst två kopplingar utgörs av ledbara kopplingar för över- föring av vridrörelse och/eller vridmoment, t ex ihåliga ledlager spärrade/låsta via medbringarpinnar, så att givaren hindras från att i större grad vrida sig relativt fundamentet, varigenom ledaren/ledarna ej vrids sönder.

Uppfinningen är användbar vid t ex sprickdetektering via virvelströms- provning. I begreppet "storhet" innefattas då även t ex elektriska impedansförändringar i givaren förorsakade av t ex ytsprickor med mera.

Storhet är med andra ord ett generellt begrepp som kan innefatta mycket.

Tillämpningsområden av speciellt intresse för uppfinningen är virvel- strömsprovning såsom t ex beskrivs i de svenska patentansökningarna 7507857-6, 78133ÄÄ-Ä, 8302738-3 och 8U00861-Ä samt i patentskrifterna 8206678-8 och 8Ä00698-0. Uppfinningen kan med andra ord ses som ett viktigt komplement till dessa separata uppfinningar, som t ex väsentligt kan höja prestanda vad gäller avsökningshastighet och dylikt..

Orsaken till att man ofta önskar rotera givaren är att man t ex vill avsöka.en så stor del av provobjektets yta som möjligt per tidsenhet.

Genom att låta en rotationsrörelse överlagra sig på givarens normala t ex àkrörelse relativt provobjektet kan detta uppnås enkelt. En annan orsak kan vara att man t ex i virvelströmsprovningssammanhang vill korsa sprickorna som skall detekteras så vinkelrätt som möjligt.

Föreliggande uppfinning kan beskrivas enligt följande: Fig 1 visar en sidovy av uppfinningen och fig 2 visar en detaljvy av samma anordning.

För enkelhetens skull har beskrivningen begränsats till ett tillämpnings- exempel, där givaren består av en spole 2 av virvelströmstyp med tillhör- ande mätanordning 1. Positionsangivelserna refererar till fig 1, som visar ett av många tänkbara exempel på hur uppfinningen kan utföras. Fig 1 är ritad som ett tvärsnitt. Givaren 2 rör sig i en cirkulär bana runt cent- rumaxeln 6, och har till uppgift att avkänna ytan på provobjektet 3 induk- tivt med avseende på förändringar som t_ex ytsprickor och dylikt. Givaren är lagrad via lager 8 i en roterande kropp 5, som 1 sin tur är lagrad i ett fundament 15 via lager lä. Rotationskroppen kan fås att rotera på 456 610 manga sätt. t ex via motor och kedja eller kilrem med mera. På grund av givarens 2 excentriska placering i/på rotationskroppen 5 kommer givaren att föras runt i en cirkulär bana över provobjektets yta 3 när rotations- kroppen roterar. Genom att givaren är lagrad i rotationskroppen via lager 8 kan man enkelt undvika att givaren roterar med rotationskroppen. vilket då även medför att givaren ej heller roterar kring sin egen centrumaxel 9.

Givaren är förbunden med fundamentet 15 via t ex ett rör/arm 13 med till- hörande ledlager 11, 12, kallat "pendelarm". Inuti pendelarmen 13 är flexibla signal- och/eller mediatransportörer, t ex elkablar och vatten- slangar, förlagda. Ledarna U förbinder. t ex galvaniskt, givaren med mät- elektroniken 1.

Pos 4 kan bestå av både signal- och/eller medialedare.

Genom att göra pendelarmen flexibel i längsled kan t ex givarspolen fås att röra sig tredimensionellt, vilket kan vara värdefullt vid t ex buktiga provobjektytor.

Genom att förse pendelarmen med medbringare 10 i bägge ändar. hindras givaren från att rotera relativt mätenheten 1 och ledarna Ä, varigenom signal- och medialedare ej vrids sönder. Genom att placera det övre lagret 11 så att dess ledpunkt/ledcentrum 7 blir belägen på rotationskroppens centrumaxel 6, kommer rörelsen i ledpunkten att bli minimal. På grund av detta kommer t ex den mekaniska utmattningen på signal- och/eller media- transportören att bli liten. förutsatt att de är förlagda igenom eller i nära anslutning till ledpunkterna i lagren 11, 12. Observera att den övre ledpunkten 7 i det närmaste ligger still relativt mätanordningen 1 trots att givaren kanske roterar med avsevärd hastighet relativt provobjektet.

Detta är väsentligt. Det är givetvis fördelaktigt om ledlagret 12 intill givaren är placerat på givarens centrumaxel 9.

Praktiska prov med flexibla ledare av standardtyp. t ex foliebandkabel, har visat att det på detta sätt är möjligt att uppnå mycket lång drifttid utan att brott uppstår på ledare etc. Foliebandkabeln har även den för- delen att den är billig och robust.

Rotationskroppen S kan med fördel rotera kontinuerligt, men kan om så är önskvärt även t ex reversera kontinuerligt. På så sätt kan man t ex få givaren att oscillera, vilket är värdefullt vid vissa tillämpningar, t ex 456 610 - l, vid ytor som är svåràtkomliga eller intill kanter och dylikt. Rotations- kroppen kan då t ex ha utseendet av en arm.

Genom att göra rotationskroppens centrumaxel/rotationsaxel 6 vinkelrät mot provobjektets yta 3 kan man hålla avståndet mellan givare och provobjekt i stort konstant, vilket t ex i virvelströmssammanhang kan vara en stor för- del. Samma sak gäller givarens centrumaxel 9. För denna konstanthållning av det s k "lift-off-avståndet" kan automatik med fördel användas, som då t ex höjer och sänker fundamentet 15 samtidigt som t ex centrumaxelns 6 vinkel relativt provkroppen/provobjektet regleras.

Vid provning av varma objekt, som t ex stränggjutna ämnen, behövs det ofta kylning av givare med mera, varför mediat kan bestå av kylvatten som ledes via slangar till givaren. Även lagren kan behöva kylas med vatten på lik- nande sätt, t ex via kylvattenkanaler.

Uppfinningen innefattar även de specialfall där ett eller flera av lagren ersatts med böjliga, t ex fjädrande, mekaniska arrangemang. Som exemepl på detta kan bägge lagren 11 och 12 i fig 1 ersättas med spiralfjädrar som då skall betraktas som lager. Fjädern kan då även inkludera medbringarfunk- tionen. Fjädern kan med andra ord samtidigt vara både lager och medbring- are .

Då en av grundtankarna med denna uppfinning är att bemästra utmattnings- problematiken kring s k rörliga givare, är det extra viktigt att ledarna ej går av i anslutning till de mest utsatta punkterna som t ex kan vara ledarna 11 och 12, där rörelsen visserligen är starkt begränsad men likväl ej försumbar. För att ytterligare minska utmattningsrisken är det därför fördelaktigt att förlägga ledarna i t ex polyuretanslang som är både flexibel och utmattningstålig, varigenom ledarnas böjning fördelas bättre utefter ledarnas längd. Samtidigt stabiliseras den ofta mjuka ledarens läge, vilket, t ex i virvelströmssammanhang, kan vara en mätteknisk mycket stor fördel. Vid vissa tillämpningar med stor utmattningspàkänning kan det av samma skäl vara fördelaktigt att utföra ledaren som en spiralformad eller veckad tråd eller folie, för att därigenom minska ledarens böjning per längdenhet, varigenom givetvis ledarens livslängd ökas.

Med givare kan avses vitt skilda komponenter eller enheter, givare är i _detta sammanhang med andra ord ett generellt vittomspännande begrepp. I 5 456 610 givaren kan t ex innefattas eventuell tillhörande elektronik, t ex place- rad i direkt anslutning till givaren. Med signaler avses utöver konven- tionella signaler även överföring av ström och spänning, t ex för ström- försörjning av givarelektronik.

Uppfinningen kan varieras på mångahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.

Då givaren 2 roterar kring rotationskroppens 5 centrumaxel 6 i en bana med radien R ser man, utgående från fig 2, att det ofta kan vara väsentligt att förhållandet mellan pendelarmens längd L och rotationsbanans radie R är stort, för att ledrörelsen därigenom skall minimeras. Praktiska prov har visat att förhållandet L/R bör vara större än 5 (helst > 10) om lång livslängd skall uppnås för ledarna 4.

Fig 2 visar som exempel ett tvärsnitt av hur det övre ledlagret 11 kan utformas. Observera att här har ledaren Ä med tillhörande isolering 20 förlagts i en polyuretanslang 21. som är inspänd i fundamentet 15. När pendelröret 13 rör sig mellan ytterlägena 22 och 23 avlastar slangen 21 ledaren Ä på ett effektivt sätt, som i avsevärd grad ofta förlänger ledarens livslängd. För att förhindra dragbelastning i ledare och slang är det ofta lämpligt att förlägga slangen i slinga eller böj. Inuti pendel- röret kan även slangen 21 fixeras med t ex silikongummi eller liknande.

Claims (9)

456 610 6 PATWTKBAV

1. Anordning för överföring av signaler och/eller media mellan en mat- och/eller kontrollanordning (1) och minst en därtill hörande, relativt provobjektet (3) rörlig. t ex roterande, givare (2) innefattande minst en i/på fundament/hållare (15) lagrat (14) anordnad rotationskropp (5), en i/på rotationskroppen (5) excentriskt lagrat (8) anordnad givare (2) en mekanisk förbindelselänk (13), t ex pendelrör, anordnad mellan fundament (15) och givare (2), en koppling (11), via vilken minst en mekanisk förbindelselänk (13) är förbunden med fundamentet (15), och vars centrum (7) är beläget på eller nära rotationskroppens centrumaxel (6), en koppling (12), via vilken minst en mekanisk förbindelselänk (13) är förbunden med givaren (2), en ledare (H) mellan mät- och/eller kontrollanordningen (1) och givaren (2). förlagd_igenom eller nära kopplingarna (11, 12), k ä n n e t e c k n a d därav, att minst två kopplingar utgörs av ledbara kopplingar för överföring av vridrörelse och/eller vridmoment. t ex ihåliga ledlager spärrade/låsta via medbringarpinnar (10), så att givaren (2) hindras från att i större grad vrida sig relativt fundamentet (15), varigenom ledaren/ledarna (U) ej vrids sönder.

2. Anordning enligt föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att mediat består av kylvatten till givaren, transporterat via ledaren (Ä), t ex polyuretanslang.

3. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d därav, att minst en av de ledande kopplingarna (11, 12) innefattar ledlager. t ex ihåliga ledlager igenom vilka ledare (4) är dragna. m « 456 610

4. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav. k ä n - n e t e c k n a d därav, att minst en ledare (4). t ex mång- och fin- trådig kabel, är förlagd via stabiliserande arrangemang t ex inuti poly- uretanslang i anslutning till minst en av de ledade kopplingarna (11, 12).

5. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d därav. att förhållandet (L/R) mellan den mekaniska för- bindelselänkens längd (L) och givarens rotationaradie (R) är större än 5.

6. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d därav, att ledare (Ä) är förlagda inuti den mekaniska förbindelselänken, t ex pendelröret (13).

7. 1. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d därav, att rotationskroppens rotationsaxel (6) i stort är vinkelrät mot provobjektets yta (3).

8. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d därav. att minst en ledare består av böjd och/eller veckad tråd eller folie.

9. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n - n e t e c k n a d därav, att den mekaniska förbindelselänken, t ex pendelarmen (13), är flexibel i längsled.