TR201904043T4 - Uzunlamasına bir eksene sahip uzatılmış bir demir nesnenin durumunu takip etmek için aparat ve düzenek. - Google Patents

Abstract

Uzunlamasına bir eksene sahip olan bir uzatılmış demirli nesnenin (302) durumunu izlemek için bir aparat gerçekleştirilmekte olup, söz konusu aparat uzunlamasına eksen boyunca ayrılmış manyetik kutupları içeren en az bir manyetikleştirme devresi ve kutuplarda yer alan manyetik alan sensörlerini (307) içermektedir, söz konusu kutuplar ise manyetik akıyı (320) kutuplar ve takip edilen nesne (302) arasına yönlendirmek için kutup pabuçlarını (306) içermektedir. Kutup pabuçları (306) takip edilen nesne (302) ve kutuplar arasında açıklıkları (316a - 316c) içermektedir, bir açıklık manyetik akıyı (320) orta kesitte (316c) yoğunlaştırmak için uçlardan (316a, 316b) daha küçük bir açıklığı tanımlayan bir orta kesit (316c) ile uzunlamasına eksene düşey bir yönde ayrılan iki uç (316a, 316b) içermektedir. Ayrıca, izleme aparatının uzatılmış nesnelere (302) takıldığı, yükün yükseltilmesi için bir ya da daha fazla uzatılmış nesne (302) içeren bir düzenek gerçekleştirilmektedir.

Description

TEKNIK ALAN Mevcut bulus, uzatilmis demirli nesnelerin, örnegin halatlarin, duruinunun izlenmesi ve özellikle de bir manyetik akinin izlenen nesnenin içinden yönlendirildigi durumda izlenmesi ile ilgili ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Önceki teknigin asagidaki açiklamasi, mevcut bulustan önce ilgili teknikte bilinmeyen fakat bulus tarafindan saglanan açiklamalarla birlikte görüsleri, kesifleri, anlatilari veya açiklamalari veya iliskilendinneleri içerebilmektedir.

Bulusun bu tür katkilarindan bazilari asagida özellikle belirtilmis olabilirken bu bulusun diger katkilari baglamlarindan açikça anlasilacaktir.

Halatlar, tipik olarak, yüklerin kaldirilmasi için, örnegin konteynerler gibi, vinçlerde kullanilmaktadir. Halatlar kullanim sirasinda asinmaktadir ve güvenliklerini garanti altina almak için durumlarinin takip edilmesi gerekmektedir. Halatlarin tipik hatalari arasinda, halat yüzeyinde veya halat içinde tek tellerin kirildigi Yerel Hatalar (LF'ler) ve halatin çapinin azaltildigi Metalik Alan Kaybi (LMA) bulunmaktadir. Hatali bir halat, halatin yüzeyinin hatali olmasi nedeniyle artan bir çapa sahip olabilmektedir. Çap örnek olarak kir gibi halata ve/veya halatin yüzeyindeki ip veya tellere yapismis olan bir yabanci nesne nedeniyle artabilmektedir. Baska bir örnekte, halata yapisan yabanci bir nesne nedeniyle hatali olabilmekte olup, burada halatin çapi artabilmektedir.

Tipik olarak, halatlarin durumunu belirlemek için tüm uzunlugu boyunca zaman içerisinde her bir halat ölçülerek halatin durumu kontrol edilmektedir. Ölçüm süresince halata özel ölçüm aletleri takilabilmekte ve ölçümleri gerçeklestiren bakim personeli de halati görsel olarak denetleyebilmektedir. Ölçümler 38007.03 gerçeklestirildikten sonra, aletler halattan sökülmekte ve bir sonraki halat denetlenebilmektedir. Buna göre, durumun tipik olarak kontrol edilmesi zaman almakta ve halatlarin bakiminda uzmanlasmis kalifiye eksperleri gerektinnektedir.

Uzmanlarin ve vinçlerin halatlarini kontrol etmek için ölçüm araçlarinin erisilebilirligi, halat bakiminin planlanmasini da etkileyebilmektedir, bu da bakimin planlamasini daha da zorlastirabilir, böylece yüksek operasyonel verimin elde edilmesi daha da zor hale gelmektedir.

Buna göre, halatlarin durumu tipik olarak servis personeli tarafindan halatlara geçici olarak monte edilen aletler ile manuel olarak kontrol edilmektedir. Tipik olarak bu aletler, halati manyetik olarak doymus hale getirerek halatin içindeki ve disindaki manyetik akiyi ölçerek halatin durumunu kontrol etmektedir. Bu aletler, manyetik akinin halat içine ve halattan verimli bir sekilde aktarilmasini saglamak için takip edilen halatin etrafina sikica oturmaktadir. Ancak, halatlar ve Vincin is yükünün tasinmasi için çalistirilabilmesi amaciyla ölçümler gerçeklestirildikten sonra bu aletlerin çikarilmasi gerekmektedir. Eger bu aletler halatlardan çikarilmazsa, araçlar tasima makinelerinde halata bagli bir sekilde hareket edebilmekte ve sonuç olarak tasima makinelerinde ciddi hasarlara ve hatta halatlar tarafindan tasinan yükün yere düsmesi ile sonuçlanabilmektedir.

Sonuç olarak, mevcut aletler insan hatasi olasiligini denkleme sokan bakim personeli tarafindan bir manuel is gücü gerektirmektedir, diger yandan ise mevcut aletler is yükü tasinirken kullanilamadigi için halatlarin durumunun izlenmesi, yükün tasinmasi için Vincin tasinmadigi bir esnada bakim planlamasi yapilmasini gerekti rmektedir.

US RE40166E sayili patent dokümaninda halatlarda kesit alaninin ölçülmesi ve bölgesel hatalarin tespiti için manyetik bir yikici olmayan yöntem ve aparattan bahsedilmektedir. Test altinda halat üzerinde manyetik bir akim olusturulmaktadir. Bir taban akimi kutuplar arasinda halat boyunca akmaktadir.

Manyetik akimin bir kismi halat disarisina sizmakta ve bir sizinti akimini 38007.03 olusturmaktadir. Aksesuar ekleri önceden belirlenmis bir aralikta çesitli çaplarda halatlarin test edilmesini saglamak için kullanilmaktadir.

Aksesuar ekleri, halat ile kutuplar arasindaki manyetik akiyi etkin bir sekilde iletmek ve böylece manyetik akidaki kayiplari önlemek için kutuplar ve halat arasina sikica oturmalidir. Böylelikle aksesuar ekleri kullanilan her bir halat çapina özeldir.

Kullanim alanlarina göre halatlar çesitli ebatlarda olmaktadir. Halatin enine kesit çapi, örnegin, halatin yapisi, imalat malzemesi, gereken dayanim ve halatin uygulama alaninin ortaya koydugu gereksinimlere bagli olarak çesitlilik gösterebilmektedir. Diger yandan halatin çapi örnek olarak halatin asinmasina bagli olarak kullanim esnasinda da degisebilmektedir.

Direklerin test edilen halattan olan uzakligi, halat çapi degistikçe degistirilmektedir. Direklerin halata olan uzakligi, halatin disina sizan manyetik akinin oranini ve halatin içinden geçen manyetik akinin oranini etkilemektedir. Bu da manyetik aki ile halatin test edilmesinde hatalara neden olmaktadir. Buna göre, kutuplarin halata olan uzakligi test edilen halatin miknatislanmasini, yani test edilen halatin içindeki manyetik aki miktarini etkilemektedir. Manyetik aki, dirençler olarak test altinda halat ile kutuplar arasindaki hava bosluklarini görmekte, böylece hava bosluklarindaki bir artis, halat tarafindan tasinan manyetik aki miktarindaki bir azalmaya yansitilmaktadir. Halat tarafindan tasinan manyetik akinin miktari artan hava bosluklari ile azaldikça, halatin doygunlugu da azalabilmekte ve hatta halatin doygunlugu ortadan kaybolabilmektedir. Halattaki düsük doygunluk halattaki hatalarin halatin düsük doygunlugu, halat tarafindan tasinan manyetik akinin orani ve hatalara bagli olarak halat disina sizintinin oraninin azalmasini ve hatta göz ardi edilebilir olmasini sagladigi için tespit edilmemesine neden olabilmektedir, bu durum da halatin disina sizan manyetik akidan halattaki hatalarin tespit edilmesi zor ve hatta imkânsiz hale getirmektedir. 38007.03 Diger yandan, halat çapmin varyansi kutuplar ve test edilen halat arasindaki ekler ile telafi edilirse, eklerin takilmasi, halatlarin ve halatlarin monte edildigi vinein çalisma verimini azaltarak zaman almaktadir. Ayrica, uçlarin montaji, en azindan yerden yüksek olabilecek ve/veya yüksek voltaj tehlikesi olan yerlerde kurulumu güvenli bir sekilde yapmak adina yetkili personel gerektirir. Personel ayni ülkede ve hatta ayni kitada bile olmayabilmektedir. Böylelikle, halatlarin kullanimi, en azindan güvenlik yönleri adina, yetkili personel tesisati kurmak için yerinde olana kadar engellenebilmektedir. Ek parçalarin kurulumu için gerekli olan manuel çalisma da insan hatasi riski yaratmaktadir. Ayrica, daha sonra sökülebilecek sekilde takilan ek parçalar gibi parçalarin takilmasi, istemeden gevsemeye egilimlidir; bu da gevsemenin tespit edilememesi ve halatin yanlis test sonuçlarinin artmasi ve bakim gereksiniminin artmasi riskini ortaya çikarmaktadir.

Asagidakiler, bulusun bazi yönlerinin temel bir sekilde anlasilmasini saglamak için bulusun basitlestirilmis bir özetini sunmaktadir. Bu özet, bulusun kapsamli bir genel bakisi degildir. Bulusun anahtar/kritik elemanlarini tanimlamayi veya bulusun kapsamini tanimlamayi amaçlamamaktadir. Tek amaci, bulusun bazi kavramlarini daha sonra verilecek olan daha ayrintili açiklamaya bir baslangiç olarak basitlestirilmis bir biçimde sunmaktir.

Bulusun çesitli uygulamalari, bagimsiz istemlerde tanimlandigi gibi bir aparat, bir takip mekanizmasi, bir yöntem ve bir Vinç içennektedir. Bulusun diger uygulamalari bagimli istemlerde açiklanmaktadir.

Bir açiya göre uzunlamasina bir eksene sahip olan uzatilmis demirli bir nesnenin bir durumunun takip edilmesi için bir aparat gerçeklestirilmekte olup, söz konusu aparat uzunlamasina eksen boyunca bölünmüs olan manyetik kutuplari içeren en az bir manyetiklestirme devresini ve kutuplarda yer alan manyetik alan sensörlerini içermektedir; söz konusu kutuplar, kutuplar ile takip edilen nesne 38007.03 arasinda manyetik akinin yönlendirilmesi için kutup pabuçlarini içermektedir, kutup pabuçlari ise kutuplar ile takip edilen nesne arasinda açikliklar içermektedir, bir açiklik orta kesitte manyetik akinin yogunlastirilmasi için uçlardan daha küçük bir açikligi belirleyen bir orta kesit ile uzunlamasina eksene dikey bir yönde ayrilmis olan iki ucu içermektedir.

Bir açiya göre, yükün tasinmasi için bir veya daha fazla uzatilmis nesne ve bir açiya göre uzatilmis nesnelere tutturulmus bir aparat içeren bir düzenek gerçeklestirilmektedir.

Uygulamalarin bazilari, izlenen nesne boyunca bir manyetik akiyi yogunlastirarak uzatilmis demir nesnelerin izlenmesinde iyilestirmeler gerçeklestirmektedir, böylece izlenen nesne ve manyetik kutuplar arasinda daha büyük bir araliga izin verilebilmektedir. Tercihen, manyetik alan sensörleri yogunlastirilmis manyetik akiya konumlandirilmaktadir. Bu sekilde, manyetik alan sensörleri büyük ölçüde homojen bir sekilde gerçeklestirilmekte ve manyetik akinin dogru ölçülmesi için güçlü bir manyetik aki gerçeklestirilmektedir. Manyetik akinin dogru bir sekilde ölçülmesi halatlarin ömrünün güvenilir bir sekilde öngörülmesini saglayabilmektedir.

Bazi uygulamalar doymus bir takip edilen nesnenin disindaki manyetik alanin ölçülmesinde iyilestirmeler saglamaktadir.

Diger iyilestirmeler ekli açiklama ile açik hale gelecektir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Asagida, uygulamalar ekli sekillere referans verilerek açiklaninakta olup, bu sekillerde: Sekil 1 bir uygulamaya göre uzunlamasina bir eksene sahip olan uzatilmis demirli nesnelerin izlenmesi için düzenegin genel bir mimarisini göstermektedir; 38007.03 Sekil 2a bir uygulamaya göre manyetiklestirici devre içeren bir aparat ile uzunlamasina bir eksene sahip olan bir uzunlamasina demirli nesnenin bir durumunun izlenmesini göstermektedir; Sekil 2b, Sekil Za”daki manyetiklestirici devrelerin birinin kutuplari arasindaki bir yandan görünüsü ve bir manyetik aki akisini göstermektedir; Sekil 3, bir uygulamaya göre bir manyetiklestirici devrenin bir kutup pabucunun bir kesit görünüsünü göstermektedir; Sekil 4 bir uygulamaya göre manyetiklestirine devresinin manyetik kutuplari arasindaki ve bir izleme aparatinin izlenen uzunlamasina nesnenin yanindaki bir manyetik alan sensön'inün konumlandirmasini göstermektedir ve Sekil 5 manyetiklestirme devreleri tarafindan olusturulan geçide giren halat yönündeki manyetiklestirme devrelerinin kutuplari arasindaki bir kesiti göstermektedir.

Bulusun Ayrintili Açiklamasi Asagidaki uzatilmis demir nesneler demirden yapilmis veya demirden türetilmis halatlar olarak adlandirilmaktadir. Demirin varligi, halatin manyetik hale getirilebilecegi sekilde halatlara manyetik özellikler vermektedir. Manyetik özellikler halat için deinirli bir malzeme kullanilarak saglanabilmektedir. Demirli malzemeler düsük karbonlu çelik, karbon çelik, dökine demir ve ferforje demir gibi demirli metalleri içermektedir. Demirli metallerin çogu, örnek olarak metal alasiminda ferrit (a-Fe) kullanimiyla saglanan manyetik özelliklere sahiptir. Çesitli uygulamalarda, tasima yükü, yerdeki fiziksel konumlar arasinda, binalarda ve/veya araçlarda tasinan hareketli nesneleri ifade edebilmektedir. Hareketli nesneler bir orijin, örnek olarak bir liman ile bir varis noktasi, örnek olarak bir depo arasinda tasitlar ile tasinmaktadir. Bir örnekte, hareketli nesneler standartlastirilmis ve gemiler ve tirlar ile mallarin tasinmasinda geleneksel olarak konteynerler olabilmektedir. 38007.03 Uzatilmis demirli nesnelerin örnekleri bir demir çubuk, tüp veya kablo ya da kablo halati içerrnekle birlikte, bunlarla sinirli degildir. Tanimlama amaci ile, kesitinin dairesel, egrisel, dikdörtgen, üçgen veya cepheli bir profil tanimlayabildigi anlasilmaktadir.

Tipik bir halat, daha büyük ve daha güçlü bir formda birlestirmek üzere birlikte sarilmis olan katlar, iplikler veya teller içeren dogrusal bir toplamadir. Halatlar için uygun olan malzemeler çelik ve pik demir (birkaç yüzdelik bir karbon içerigi ile birlikte) ve demirin diger metallerle alasimlarini içermekle birlikte, bunlarla sinirli degildir. Ayrica malzeme içerisinde manyetik akinin bir akisina izin verecek sekilde manyetik hale getirilebildigi sürece diger materyaller de kullanilmaktadir. Ayrica halatlarin dayanmasi gereken gerilme gibi halatlarin pratik uygulamalari ile ilgili olan gerekliliklerin de göz önünde bulundurulmasi gerekmektedir.

Sekil 1 bir uygulamaya göre halatlarin takip düzeneginin genel bir yapisini göstermektedir. Halat takip düzenegi halatlarinin bir durumunun takip edilmesi için bir ya da daha fazla aparati (106) içermektedir. Aparatlar manyetik kutuplar arasinda bir manyetik aki üreten manyetiklestirme devrelerine sahiptir. Aparatlar, halat olusturulan manyetik akiya maruz kalabilecek ve halat manyetik aki tarafindan doyurulacak sekilde halatlara monte edilmektedir. Sonuç olarak, halat kutuplar arasindaki uzunlugu boyunca doyurulmaktadir. Üretilen manyetik aki halat boyunca kutuplar arasinda akmaktadir. Aparatlar halata giren ve/veya halattan çikan manyetik akiyi ölçebilecek sensörleri içermektedir. Ayrica Sekil 2b,de gösterildigi gibi diger sensörler de saglanabilmektedir.

Sekil lse tekrar atifta bulunularak, halatlar bir destek yapisina (102) monte edilebilmektedir, burada yük ve yük tasiina ekipmani (104), örnek olarak kancalar, yük ilgilenilebilecek, örnegin halat tarafindan kaldirilacak veya alçaltilacak sekilde halatlar tarafindan desteklenecek halatlara takilabilmektedir. 38007.03 Halatlar, örnek olarak kaldirilarak hareketli olacak sekilde destek yapisina takilabilmektedir. Kaldirma makinesi halatlarin kaldirma makinesine monte edilmesi ile kaldirmayi saglamak için kullanilabilmektedir.

Halatlara monte edilen aparatlara bir kontrolör (108) baglanabilmektedir.

Kontrolör aparatlara dogrudan baglanabilmekte veya destek yapisi ile baglanabilinektedir. Kontrolör ve aparat arasindaki bir dogrudan baglanti, kontrolör aparatlar içerisine uygulandiginda, bilgisayarlarda kullanilan Endüstri Standart Yapi (ISA) veya Çevresel Bilesen Arabaglanti (PCI) yolu gibi örnek olarak bir veri yolu ile uygulanan bir elektriksel baglanti olabilmektedir.

Kontrolör, örnek olarak mantik devresi ve bellegi içeren bir bilgisayar veya islem birimi olabilmektedir. Bir örnekte, kontrolör vinçlerde geleneksel oldugu üzere Programlanabilir Mantik Kontrolörü (PLC) olabilmektedir. Vinçlerde, PLC örnek olarak kaldirma makinesi gibi vinç islevlerine baglanmaktadir. PLC ve vinç fonksiyonlarini baglamak için endüstriyel bir yol, örnegin Profibus (Process Field Bus) ve CANopen kullanilabilmektedir Bellek örnegin EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, bellenim, programlanabilir mantik Vb. gibi geçici veya geçici olmayan bir bellek olabilmektedir.

Buna göre, bir örnekte, halatlar monte edilen aparatlar, destekleyici yapida saglanan bir endüstriyel veri yolu baglantisi ile kontrolöre baglanabilmektedir.

Halatlara monte edilen aparatlar ve destek yapi arasindaki baglanti, kablosuz veya kablolu bir baglanti (gösterilmemistir) ile gerçeklestirilebilmektedir. Bir radyo frekans bandinda bir verici ve aralarinda bilginin aktarilmasina izin veren ilgili protokolleri kullanan bir alici tarafindan iletilen bilgi ile bir kablosuz baglanti saglanabilmektedir. Bir örnekte, IEEE 802.11 spesifikasyon ailesine göre bir Kablosuz Yerel Alan Agi baglantisi ile bir kablosuz baglanti uygulanabilmektedir.

Destek yapisindaki endüstriyel veri yoluna bir adaptör araciligi ile baglanan bir elektrik kablosu ile bir kablolu baglanti uygulanabilmektedir. Elektrik kablosu ve 38007.03 iletisim protokolleri uygulamaya özel olabilmektedir. Bir örnekte, elektrik kablosu bir endüstriyel veri yolu baglantisi olarak uygulanabilmektedir.

Halatlara monte edilen aparatlar ölçüm bilgisinin destek yapisinda yer alan bir aliciya aktarilmasina izin vermek için en azindan vericiler olarak çalisabilmektedir. Ancak yine de destek yapisi ile halatlara monte edilen aparatlar arasindaki baglantinin çift yönlü olmasi ve baglantinin her iki ucunun da vericiler ve alicilar, yani verici-alici olarak çalismasi mümkündür.

Buna göre, bir örnekte, bir endüstriyel veri yolu tarafindan saglanan bir kablolu baglanti, kaldirma makinalari gibi destek yapisi ve kontrol cihazi arasinda ve kablosuz baglanti, destek yapisi ile halatlara tutturulmus bir takip aparati arasinda kullanilabilmektedir.

Kontrolör bir servis inerkezine (112) bir ag (110) üzerinden baglanabilmektedir.

Ag, aga kablolu veya kablosuz erisim saglayabilen bir veya daha fazla erisim agi içeren genis bir alan agi olabilmektedir. Kablosuz erisim aglari, WLAN veya 3.

Nesil Ortaklik Projesi tarafindan tanimlanan mobil iletisim aglari, örnegin, Mobil Iletisim için Global Sistem, Karasal Kanalli Telsiz Erisimi, Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sistemi, Uzun Süreli Evrim ve LTE-Gelismis tarafindan uygulanabilmektedir. Kablolu erisim Ethernet baglantilari üzerinden gerçeklestirilebilmektedir. Iletisimlerin adreslenmesinde Internet Protokolü versiyon 4 veya 6 kullanilabilmektedir.

Kontrolör ve servis merkezi baglantilarda iletisim yetenekleri saglayan adaptörlerle donatilmis olabilmektedir. Bir örnekte, kablosuz iletisim için adaptörler yukarida sözü edilen iletisim standartlarina göre çalisan modeinleri içermektedir. Kablolu baglantilar için adaptörler dahili veri yollarina baglanan ve böylelikle açiklanan varliklarin donanim ve/veya yazilimina kablolu baglanti saglayan veriyolu kartlarini içerebilmektedir 38007.03 Servis merkezi monte edilen halatlarin bilgisini depolayan bir veri deposuna (114) baglanabilmektedir. Depolanan bilgi halatlari belirten bilgiyi içerebilmekte ve halatlarin durumu ile ilgili bilgiyi içerebilmektedir. Halatlar, örnek olarak monte edildikleri vinç ve/veya vinç islevselligi ile tanimlanabilmektedir. Durum, bakim yapilana kadar bir süre olarak ve/Veya durumun bir seviyesi olarak belirtilebilmektedir. Farkli durum seviyeleri: mükemmel, iyi, bakim gerektiriyor ve hasarli seklinde olabilmektedir. Her seviye, hangi durumun halattan alinan ölçümlerle eslestigini belirlemek için bir veya daha fazla esik ile belirtilebilmektedir. Kontrolör halatlardan gelen ölçüm bilgisini isleyebilmekte ve durumu ve/veya bakimin gerçeklestirilmesine kadar olan süreyi belirleyebilmektedir. Ayrica, servis merkezinin kontrolör araciligiyla halatlardan ölçüm bilgisini almasi ve servis merkezinin durumu ve/veya bakimin gerçeklestirilmesine kadar olan süreyi belirleyebilmesi de mümkündür. Veri depolama servis merkezine dahili veya servis merkezine harici olarak bulunabilmektedir. Servis merkezi veri yolu araciligiyla veri deposuna baglanan bir dahili veri yolu içeren bir bilgisayar olarak uygulanabilmektedir. Baska bir örnekte veri depolama, servis merkezinin disindaki bir sunucuda bulunmakta ve veri depolama, yukarida açiklanan iletisim standartlarina göre uygulanabilecek kablolu veya kablosuz bir baglanti üzerinden baglanabilmektedir.

Tercihen, halatlara monte edilen aparatlar kaldirilirken halatlarin hareketine izin vermektedir. Bir örnekte, aparat tarafindan takip edilen bir halata aparat monte edilmektedir. Buna göre, halat kaldirildikça halat etrafina monte edilen aparat içerisinden hareket etmektedir. Bu sekilde, aparat halat kaldirildikça halatin tüm uzunlugu boyunca halati ölçebilmektedir. Harekete izin vermek için, aparat kaldirma yönünde halatin hareketine izin veren bir geçide sahiptir. Halatlarin dikey bir yönde kaldirildigi, örnek olarak yükün yükseltildigi veya yükün zemine indirildigi, tipik bir kullanim senaryosunda, halatlara monte edilen aparatlar kablolama ile halata göre onlari uygun bir konumda askiya almak için destek yapisina desteklenebilmektedir. Bu, örnegin aparatin kancaya kaymasini engellemek için pratik nedenlerden dolayi arzu edilebilmektedir. Diger taraftan, 38007.03 aparatin kancaya veya halatin içinden geçtigi diger yapiya entegre edilmesi ve aparati desteklemek için hiçbir kablolamanin gerekli olmamasi mümkündür.

Bununla birlikte, destege ihtiyaç duyulup duyulmadigi ve destegin nasil uygulandigi uygulanmadigi, açiklamanin çok fazla ayrinti ile gizlenmesini Önlemek için burada tartisilmamasi gereken ayrintilarla ilgilidir.

Sekil Za, bir uygulamaya göre manyetiklestirine devrelerini içeren bir aparat (200) ile bir halatin (202) durumunun takip edilmesini göstermektedir.

Manyetiklestirme devreleri halat etrafindaki kapali konumlarinda gösterilmektedir. Kapali konumda, manyetiklestirme devreleri arasinda halatin hareket etmesi için, manyetiklestirme devreleri bir geçit olusturrnaktadir. Buna göre, geçidin çapi halatin çapindan daha genistir. Aparat, Sekil l'deki bir halat izleme düzeneginde açiklanan halatlarin etrafina monte edilmis bir aparati uygulamak için kullanilabilmektedir. Sekil 2a7da halat etrafina iki manyetiklestirme devresi yerlestirilmektedir. Manyetiklestirme devrelerinin her biri halatin uzunlamasina ekseni boyunca yerlestirilmis iki kutup (204a, 204b) içermektedir. Kutuplar, halati manyetik olarak doyurmaktadir; böylelikle, halatin her iki manyetiklestirme devresinin kutuplari arasina halat uzunlugu boyunca manyetik bir aki akmaktadir. Manyetik kutuplar, kalici miknatislar veya elektromiknatislar tarafindan saglanabilmektedir, böylelikle teknikte uzman bir kisi tarafindan iyi bilindigi gibi bir manyetik aki üretilmektedir ve bu nedenle bunun daha fazla tartisilmasina gerek yoktur.

Her bir manyetiklestirme devresinin kutuplari kutuplar arasinda manyetik akiyi yönlendiren manyetik aki kilavuzlari (208a, 208b) ile baglanmaktadir. Buna göre manyetik aki kilavuzlari manyetik akiyi halatin disindaki kutuplar arasinda yönlendirinektedir. Sekil 2b, Sekil 2a'daki manyetiklestirme devrelerinden birinin kutuplari arasindaki manyetik akinin yandan ve bir örnek akis yolunu (211) göstermektedir. Tercihen, her iki manyetiklestirme devresi tarafindan halata verilen manyetik aki esas olarak aynidir. 38007.03 Kutuplar ve halat arasina kutup pabuçlari (206a, 206b) yerlestirilmektedir. Kutup pabuçlari kutuplarin her biri ve halat arasindaki manyetik akiyi yönlendirmektedir. Bu sekilde, kutuplardan çikan manyetik aki, halata yogunlasirken, halata çikan manyetik aki, kutuplara konsantre edilebilmektedir.

Manyetiklestirme devreleri halatin karsit taraflarinda düzenlenmektedir. Kutup pabuçlari halatla, inanyetik akinin halat ile kutup pabuçlarinin her biri arasinda akabilecegi bir mesafede düzenlenmistir. Buna göre, kutup pabuçlari, halat manyetiklestirme devreleri içerisinde hareket ettikçe halat için bir geçit olusturmaktadir. Tercihen kutup pabuçlari, halattan sabit bir inesafede tasarlanmakta ve böylece manyetiklestirme devrelerini geçen halat seklini takip etmektedir. Buna göre, manyetiklestirme devreleri halatin etrafina kapatildiginda, aparatin kesiti, halatla birlesen manyetiklestirme devrelerinin kenarinda halatin kesiti ile büyük ölçüde eslesmektedir.

Halat etrafina yerlestirilen manyetiklestirme devreleri ayni olabilir ve demirli malzemeden yapilabilmektedir. Manyetiklestirme devreleri bir yapinin zit yarisina, örnegin alasimli gövde parçalarina veya manyetiklestirme devrelerini barindiran herhangi bir demir içermeyen malzemeye uygulanabilmektedir. Ayrica manyetiklestirme devrelerinin ayri bir muhafaza yapisi olmadan uygulanmasi da mümkündür, böylelikle manyetiklestirme devrelerini çevreleyen hava, manyetiklestirme devrelerini manyetik olarak izole ederek muhafaza amacina hizmet edebilmektedir.

Manyetiklestirine devreleri manyetik akinin ölçülmesi için bir ya da daha fazla kutuptan halata dogru ayrilan manyetik akiyi ölçmek için ve halattan diger kutupta alinan manyetik akiyi ölçmek için monte edilebilmektedir. Bu sekilde halatin manyetizasyonu ölçülebilmektedir. Halatin ölçülen manyetizasyonu halatin durumunu belirlemek için kullanilabilmektedir. Manyetizasyondaki varyasyonlar hatali bir halati, halata takilmis olan bir ya da daha fazla yabanci 38007.03 nesneyi ve/veya ölçüm ekipmanindaki bir hatayi isaret edebilmektedir. Halati halat yukarida açiklandigi gibi büyük bir çapa ve/veya düsük bir çapa sahip olan bir halati içerebilinektedir. Ayrica çaplari artmadiysa veya azalmadiysa bile hatali halatlari tespit etmek mümkün olabilmektedir.

Halatin uzunlamasina yönünde kutuplar arasina bir ya da daha fazla sensör (209) monte edilebilmektedir. Uzunlamasina yön, halatin uzunlamasina ekseni ile tanimlanabilmektedir. Tercihen, sensörler uzunlamasina yönde halata paralel olarak monte edilmektedir. Bu sekilde, halatin disina sizinti yapan manyetik aki ölçülebilmektedir. Halat hataliyken bu gerçeklesebilmektedir.

Manyetik aki büyüklügü ile ölçülebilmektedir. Büyüklük analog veya dijital sinyaller ile gösterilebilmektedir. Sinyaller, manyetik akinin ölçülen büyüklüklerine karsilik gelen gerilimlere sahip elektrik sinyalleri olabilmektedir.

Sekil 3, bir uygulamaya göre bir manyetiklestirici devrenin bir kutup pabucunun (306) bir kesit görünüsünü göstermektedir; Kutup pabucu halat (302) ve bir manyetik kutup arasinda açikliklari içermektedir. Açikliklar (3l6a, 316b), manyetik akinin (320) bir dogrudan yolundan (321) kutup ile siyah nokta ile gösterilen halatin merkezi arasinda konumlandirilmaktadir. Manyetik kutup pabucu örnek olarak Sekil 2a”da veya 2b'de gösterilen manyetik kutup pabucu olabilmektedir. Kutup pabucunun sekli ve manyetik kutuplarin direnci tercihen, manyetiklestirrne devresi halat etrafindayken ve manyetiklestinne devresi tarafindan halata bir manyetik aki üretilecegi zaman halat doygun hale gelecek sekilde tasarlanmaktadir. Sekil 3”te, bir orta kesit (3160) tarafindan halatin uzunlamasina yönüne düsey bir yönde (W) ayrilan iki uca (316a, 316b) sahip olan bir tekli açikliga (316a, 3 l6b, 3l6c) sahiptir. Açikliklar, kutup ile halat arasindaki manyetik akinin konsantre olmasini ve ölçüm noktasinda esasen homojen olmasini saglamaktadir, böylece ölçüm dogrulugunu kaybetmeden halat ile kutup pabuçlari arasinda daha büyük bir araliga izin verilebilmektedir. Daha büyük bosluk, manyetiklestirme devrelerinin izlenen halatin hareketine izin vermesini 38007.03 saglamakta, böylece manyetiklestirme devreleri, yük tasima gibi halatin operasyonel kullanimi sirasinda halatin etrafina tutturulabilmektedir. Ayrica, açikliklar halat ve kutuplar arasindaki manyetik akinin verimli bir sekilde akisini sagladigindan, örnegin asinma nedeniyle, azaltilmis bir çapa sahip olan halatlarin güvenilir sekilde izlenmesi kolaylastirilmistir.

Orta kesit uçlardan daha küçük bir açiklik taniinlainakta, bu nedenle de kutup pabucu boyunca yönlendirilen manyetik aki, uçlardaki açikliklar boyunca seyahat etmek için orta kesitten daha büyük bir manyetik dirence sahiptir. Tercihen, orta kesit tarafindan tanimlanan açiklik en azindan yükseklik (H) yönünde daha azdir.

Bu sekilde, manyetik aki orta kesitte yogunlastirilmakta ve büyük ölçüde homojen olmaktadir ve manyetik aki yogunlugu orta kesitte orta kesit etrafindaki açikliklardan daha büyük olmaktadir. Kutup pabucu içinden geçen manyetik akinin, kutup pabucu içinde hareket ederken açikliklarin etrafinda da dolasabilecegi takdir edilmelidir. Bu sekilde, manyetik akinin kutuplar ve halat arasinda, kutup pabucunun halati kapladigi halatin kenarlarinda da hareket etmesi saglanabilmektedir. Açikliklarin tam konumu ve boyutu, manyetik akinin kutup ile halat arasinda hareket etmesine izin verirken, manyetik akinin kutup pabucundan sizmasini önlemeyecek sekilde tasarlanabilmektedir.

Orta kesit, kutup ile halat arasinda geçen manyetik akiyi ölçen bir manyetik aki sensörünü (307) içermektedir. Orta kesitin ortasinda ölçülen açiga çikan manyetik akis esas olarak homojendir. Sonuç olarak, halata giren ve halattan ayrilan manyetik akis dogru bir sekilde ölçülebilmektedir. Orta kesit tercihen halat ve kutup arasinda yer almaktadir. Sekil 3”ün kesitindeki orta kesitin konumu, kutup ile halatin merkezi arasindaki manyetik akinin dogrudan yoluna genisligi yönünde (W) merkezlenecek sekilde tanimlanabilmektedir. Genislik yönü yükseklik yönüne (H) düsey olabilmektedir. Açikliklarin gösterilen kesitleri örnek olarak dairesel veya oval sekiller gibi çesitli sekillere sahip olabilmektedir. Kesit görünüste gösterilen açikliklarin uygulamada kutup pabucundaki halatin uzunlugu boyunca uzanacagi anlasilmalidir. 38007.03 Açikliklarin orta kesiti tercihen sensörü muhafaza eden kadar yeterli genisliktedir.

Yükseklik yönünde, yani manyetik akinin dogrudan yolunun yönünde, orta kesit tercihen uçlardan daha alçak olarak küçük bir açikligi tanimlamaktadir. Orta kesit yükseklik yönünde uçlara merkezlenecek sekilde, orta kesit açikligin uçlarina göre simetrik olarak konumlandirilmaktadir. Bu sekilde, orta kesite giren ve orta kesitten çikan manyetik aki manyetik akiya direnç olarak gösterilen uçlar ile yönlendirilinektedir. Manyetik akinin yönlendirilmesini kolaylastirmak için uçlarin tercihen çevresindeki kutup pabucundan daha düsük bir geçirgenlige sahip oldugu takdir edilmelidir. Buna göre, bir örnekte kutup pabucu demir malzemedendir ve açiklik, hava ya da kutup pabucuna kiyasla düsük geçirgenlige sahip baska herhangi bir malzeme olabilmektedir.

Manyetik aki, Sekil 3'te, manyetik akinin, geleneksel olarak manyetik akinin yönünü belirten çarpi çizgileriyle gösterildigi üzere izleyen kisiden uzaklastigi, halata giren ve kutup pabucu içerisinden halata giren aki çizgileriyle (320) gösterilmektedir. Gösterimde, halat, halat tarafindan tasinan manyetik aki ve doymus halat disina sizan manyetik aki ölçülerek halati takip etmek için manyetik aki ile doygun hale getirilmektedir. Halat tarafindan tasinan manyetik aki Sekil 2b,ye göre kutup pabuçlarindaki sensörler tarafindan Ölçülebilmektedir. Doymus halattan disari sizinti yapan manyetik aki Sekil 4°te gösterildigi gibi kutuplar arasindaki ve takip edilen halatin yanindaki sensör ile ölçülebilmektedir.

Sekil 3°e atifta bulunularak, kutup pabuçlarindaki açikliklar manyetik akinin manyetik alan sensörüne ve takip edilen halata yogunlastirilmasini saglamaktadir.

Bu sekilde, takip edilen halatin maruz kaldigi manyetik alan dogru bir sekilde ölçülebilmektedir. Sekil 3ateki kutup pabucu Sekil 2a ve 2bldeki manyetiklestirme devrelerinin kutuplarina monte edilebilmektedir. Bu sekilde, halat, manyetik akis kutup pabuçlarindaki sensörlere yogunlastirilacak sekilde manyetiklestirme devreleri tarafindan doyurulabilmektedir. Sekil 4 bir uygulamaya göre manyetiklestirme devresinin manyetik kutuplari (409) arasindaki ve bir izleme 38007.03 aparatinin izlenen halatin (402) yanindaki bir manyetik alan sensörünün konumlandirmasini göstermektedir. Manyetik kutuplar Sekil 3”te açiklandigi gibi kutup pabuçlarini içerebilmektedir. Manyetiklestinne devreleri Sekil 2a veya 2b,deki gibi olabilmektedir. Manyetik alan sensörü manyetik akinin ölçülmesi için bir sensör elemanini (419) içermektedir. Sensör elemani, manyetik akinin (420) verimli bir sekilde alindigi hassasiyet yönüne sahiptir. Manyetik alan sensörü, sensör elemani takip edilen halatin uzunlamasina eksenine paralel olarak yönlendirilinis bir yön hassasiyetine sahip olacak sekilde halatin yaninda kutuplar arasinda konumlandirilmaktadir. Manyetik alan sensörü ve manyetik kutuplardan en az biri arasina bir ferrit blogu (429), örnegin bir ferrit kordonu yerlestirilmektedir. Ferrit tanecikleri tipik olarak elektronikte, örnegin Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) ve Radyo Frekansi Girisimi (RFI) korumasinda kullanilmaktadir. Ferrit blogu, halatin ipin disindaki manyetik akisi manyetik alan sensörüne yogunlastirmaktadir. Bu sekilde halat disindaki ve kutuplar arasindaki manyetik alan dogru bir sekilde ölçülebilmektedir. Öte yandan, sensördeki daha yüksek sinyal genliklerini saglayan manyetik akiyi manyetik alan sensöründen yönlendirmede artan verimlilik ile daha büyük bir bosluk saglamaktadir.

Ferrit tanesi güçlü bir ferromanyetik malzemeden oldugu için, manyetik aki halattan bir hedef konuma toplayarak manyetik akiya bir "mercek" olarak çalismaktadir. Sensör elemani, tercihen manyetik akinin verimli bir sekilde ölçülmesi için hedef konuma veya en azindan hedef konuma yakin bir yere yerlestirilmektedir. Sensör eleman1(409) ve ferrit blogu bir devre kartina (439) yerlestirilebilmektedir. Devre karti ferrit blogunu ve manyetik alan sensörünü, manyetik aki ferrit blogu tarafindan manyetik alan sensörünün hassasiyet yönüne yönlendirilecek sekilde birbirlerine göre konumlandirmaktadir. Devre karti ayrica, manyetik alanin ölçümlerinin, örnegin tipik olarak bir islemciyi ve elektriksel olarak birbirine bagli bir bellegi içeren bir bilgisayar veya baska bir islem vasitasi ile daha fazla islenecek sekilde iletilebilecegi sekilde, sensöre elektriksel baglantilar saglamaktadir. 38007.03 Sekil 4'teki manyetik alan sensörü, Sekil 2a ve 2b'deki manyetiklestirme devresine veya inanyetiklestirme devrelerini barindiran bir gövdeye monte edilebilmektedir.

Hatali bir halat, halat manyetiklestirme devresi tarafindan manyetik hale getirildiginde halat içindeki manyetik akinin azalmasina neden olmaktadir.

Halatin disindaki manyetik alan, buna karsilik olarak artirilmakta ve alan kutuplar arasina konumlandirilan manyetik alan tarafindan ölçülebilmektedir. Ferrit blogu, halatin disindaki manyetik alanin dogru ölçümü için halatin disindaki manyetik alani manyetik alan sensörüne yogunlastirmaktadir.

Sekil 5 manyetiklestirme devreleri (508a, 508b) tarafindan olusturulan geçide giren halat (502) yönündeki manyetiklestirme devrelerinin kutuplari arasindaki bir kesiti göstermektedir. Gösterilen kesitte, sensörler halatin uzunlamasina yönünde ayni seviyede yerlestirilmektedir. Aparat kutuplar arasinda ve izlenen halatin bir çevresi etrafinda konumlandirilan çok sayida manyetik alan sensörü (509) içermektedir. Manyetik alan sensörleri Sekil 49teki gösterime göre manyetik kutuplar arasina konumlandirilabilmektedir. Sekil Za ve 2b Sekil 5°teki manyetiklestirme devrelerinin örneklerini göstermektedir. Sekil 5”te, manyetiklestirme devreleri, Sekil Za,daki manyetiklestirme devrelerine benzer sekilde halatin etrafinda bulunmaktadir.

Halatin çevresi etrafindaki çok sayida manyetik alan sensörünün, izlenen nesnenin uzunlugu boyunca en azindan kismen farkli konumlarda konumlandirilabilecegi takdir edilmelidir. Buna göre, sensörler, izlenen nesnenin uzunlugu yönünde kismen birbirlerine paralel olacak sekilde çevre boyunca araya yerlestirilebilmektedir. Örnegin, tek sensörlerin sadece diger çift sensörlerle büyük Ölçüde paralel olmasi ve hatta sensörlerin yalnizca diger çift sensörlerle büyük ölçüde paralel olmasi mümkündür. Ayrica çok sayida manyetik alan sensörünün hepsinin farkli pozisyonlarda olmasi da mümkündür. Farkli konumlar örnek olarak sensörlerin çevre etrafinda bir dairesel sarmal formuna yerlestirilmesi için gerçeklestirilebilmektedir. Halatin çevresi etrafinda sensörler 38007.03 için kullanilacak çok fazla alan olmadiginda bile, örnek olarak küçük çaplara sahip olan halatlar ölçüldügünde bile, farkli konumlarin kullanilmasi halat etrafina manyetik alan sensörlerinin konumlandirilmasini kolaylastinnaktadir. Buna karsilik olarak, ayrica takip edilen halattaki hatalar farkli açilardan incelenebilecek sekilde sensörlerin halattan spesifik nominal bir mesafede konumlandirilmasi mümkündür. Böyle bir durumda, halat etrafinda sensörlerin yerlesimi ile, örnek olarak manyetiklestirme devrelerindeki veya halat etrafindaki manyetiklestirme devrelerini barindiran gövdelerdeki sensörlerin yerlesimi ile sensörlerin konumlari ve ölçüm açilari önceden bilinmektedir. Hata her bir sensörün konumunda oldugu zamanda, sinyal isleme el titremesi ve sensörlerden ölçülen sinyallerin karsiliginin çaresine bakmaktadir. Bu sekilde, hata farkli yönlerden incelenebilmekte ve hatanin ciddiyetinin dogru bir sekilde belirlenmesi gelistirilebilmektedir.

Bir uygulamada, Sekil 1 ve Sekil 56 atifta bulunularak, destek yapisi (102) ve/Veya kontrolör (108) hareket eden halatin velositesi ile ilgili bilgi saglayabilmektedir. Sensörlerin (509) mekanik mesafeleri ve halat etrafindaki açisal konumlar bilindikten sonra, bir zaman çizelgesi üzerinde çoklu sensörlerin algilanan sinyallerini baglamak ve ardindan her bir hatayi ve sinyallerini halat etrafindaki çesitli açilardan isaret etmek mümkündür.

Teknikte uzman bir kisi için, teknoloji ilerledikçe, bulus kapsaminin çesitli sekillerde uygulanabilecegi açiktir. Bulus ve uygulamalari yukarida açiklanan örneklerle sinirli olmayip aksine istemlerin kapsami içerisinde çesit]endirilebilmektedir.

Claims (11)

ISTEMLER

1. Uzunlamasina bir eksene sahip olan bir uzatilmis demirli nesnenin (302) bir durumunu izlemek için bir aparat olup, söz konusu aparat uzunlamasina eksen boyunca ayrilmis manyetik kutuplari içeren en az bir manyetiklestirme devresi ve kutuplarda yer alan manyetik alan sensörlerini (307) içermektedir, söz konusu kutuplar ise manyetik akiyi (320) kutuplar ve takip edilen nesne (302) arasina yönlendirmek için kutup pabuçlarini (306) içermekte, kutup pabuçlarinin (306) takip edilen nesne (302) ve kutuplar arasinda açikliklari yogunlastirmak için uçlardan daha küçük bir açikligi (3160) tanimlayan bir orta kesit ile uzunlamasina eksene düsey bir yönde ayrilan iki uç (316a, 316b) içermesiyle karakterize edilmektedir.

2. Istem 1,e göre bir aparat olup, burada manyetik alan sensörleri (307) her bir kutup pabucunun (306) orta kesitine yerlestirilmektedir.

3. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir aparat olup, burada nesnenin (302) durumu kutup pabucu (306) içerisindeki manyetik aki ölçülerek takip edilmektedir.

4. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir aparat olup, uzatilmis demirli nesnenin (302) yaninda kutuplar arasinda konumlandirilan, en az bir manyetik alan sensörünün (307) uzunlamasina eksene paralel olarak yönlendirilmis bir yön hassasiyetine sahip oldugu, en az bir manyetik alan sensörü (209) içermektedir.

5. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir aparat olup, uzatilmis deinirli nesnenin (302) yaninda kutuplar arasinda konumlandirilan, en az bir manyetik alan sensörünün (307) uzunlamasina eksene paralel olarak yönlendirilmis bir yön hassasiyetine ve örnek olarak bir ferrit parçacigi gibi manyetik alan sensörü (307) ile en az bir manyetik kutup arasina yerlestirilmis olan bir ferrit bloguna sahip oldugu, en az bir manyetik alan sensörü (209) içermektedir.

6. Istem 57e göre bir aparat olup, burada uzatilmis demirli nesnenin (302) disindaki bir manyetik aki ferrit parçacigi tarafindan bir hedef konuma toplanmakta ve en az bir manyetik alan sensörü hedef konuma veya en azindan hedef konuma yakin sekilde konumlandirilmaktadir.

7. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir aparat olup, kutuplar arasinda, izlenen uzatilmis demirli nesnenin (302) çevresinin etrafina konumlandirilmis çok sayida manyetik alan sensörü (209) içermektedir.

8. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir aparat olup, burada orta kesit, kutup ile izlenen uzatilmis demirli nesne (302) arasindaki manyetik akinin dogrudan yolu yönündeki uçlardan daha alçaktir ve orta kesit, orta kesit kutuplar ve izlenen uzatilmis demirli nesne (302) arasindaki manyetik akinin dogrudan yolu yönünde uçlara merkezlenecek sekilde, açikligin uçlarina göre simetrik olarak konumlandirilmaktadir.

9. Yukaridaki istemlerden herhangi birine göre bir aparat olup, burada uzatilmis demirli nesne (302) bir kaldirma makinesinin bir halatini, örnegin bir portal vinç veya bir köprü vinci, bir teleferik, bir asansör, bir maden saftindaki bir konveyör veya bir telesiyej gibi bir vinçteki bir kaldirma makinesini içermektedir.

10. Yükün kaldirilmasi için bir ya da daha fazla uzatilmis nesne (302) ve yük uzatilmis demirli nesneler (302) tarafindan tasinirken uzatilmis nesnelere (302) takilan, istemler 1 ila 9°dan herhangi birine göre bir aparati içeren bir düzenek.

11. Istem 10,a göre bir düzenek olup, burada düzenek bir vinç veya bir köprü vinci, bir teleferik, bir asansör, bir maden saftindaki bir konveyör veya bir telesiyej gibi bir vinçteki bir kaldirma makinesini içermektedir.