專利名稱：光學(xué)組件和磨損傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)組件以及磨損傳感器。所述光學(xué)組件可以不專用在用于測 量磨損的設(shè)備中。具體而言，但并非排他性地，所述設(shè)備用于就地Gn-Situ)測量磨損板 上的磨損。
背景技術(shù)：
硬化材料的板常常用于使對一個裝備的結(jié)構(gòu)元件的磨損效應(yīng)最小化。磨損板的 材料被選擇為抗磨損。磨損板充當犧牲元件，使得板而不是裝備的結(jié)構(gòu)元件受到磨損。在監(jiān)控并確定磨損板的磨損程度時出現(xiàn)難題，例如因為板處于難以接近的位 置。因此，難以確定磨損板更換的確切時間，這是因為期望使用磨損板來使得其壽命而 不是故障程度最大化。因此，需要一種用于經(jīng)受磨損的系統(tǒng)的磨損傳感器。磨損還發(fā)生在其它機械組件上，尤其是在嚴苛條件下工作的機械組件。一般不 能在組件故障或停機期間的拆解/檢查之前確定某些組件的磨損程度。在申請人的在先申請(例如W02006/081610和W02007/128068)中，描述了用 于測量系統(tǒng)經(jīng)受的磨損的量的各種設(shè)備。顯然應(yīng)當理解，雖然在此引用了現(xiàn)有技術(shù)使用和公布，但這種引用并不意味著 引用中的任一種在澳大利亞或任何其它國家形成本領(lǐng)域公知常識的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的陳述以及接下來的本發(fā)明的描述中，除了上下文因表述語言或必要 內(nèi)涵而另外需要之外，詞語“包括”或變化形式(諸如“包含”或“含有”)是在包括 的意義上使用的，也就是說，指定所陳述的特征的存在性，但不排除本發(fā)明各個實施例 中其它特征的存在性和附加性。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于測量磨損的設(shè)備，所述設(shè)備包括主體，在第一端處具有可磨損部分；以及主體的導(dǎo)光區(qū)域，其中，導(dǎo)光區(qū)域在可磨損部分內(nèi)具有反射部分，其中，反射部分被配置為使被引導(dǎo)經(jīng)過所述導(dǎo)光部分并且在所述反射部分處的 光沿著所述導(dǎo)光部分向后反射，其中，由反射部分反射的光的一個或更多個特性與可磨 損部分的磨損的程度有關(guān)。在一個實施例中，所述特性中的一個是所反射的光的量。在一個實施例中，所述設(shè)備包括用于發(fā)射光的光源，所述光被引導(dǎo)為經(jīng)過所述 導(dǎo)光部分朝向所述反射部分行進。在實施例中，所述設(shè)備包括用于測量所反射的光的量的檢測器。在又一實施例中，反射部分包括朝向主體的第一端變窄的漸縮形狀。在又一實施例中，主體為緊固件的形式。在另一實施例中，主體為探針的形式。在另一實施例中，主體還包括外螺紋，使得可被固定在磨損板系統(tǒng)的磨損板的 孔內(nèi)。在實施例中，反射部分由一個或更多個反射元件形成，所述一個或更多個反射 元件隨著所述可磨損部分磨損而剝落(ablation)，使得所述一個或更多個反射元件的剝落 減少反射部分的反射量。在另一實施例中，所述一個或更多個反射部分包括圓錐形金屬表面。在實施例中，導(dǎo)光區(qū)域包括光學(xué)組件。在實施例中，光學(xué)組件包括一個或更多個反射元件。在實施例中，所述一個或更多個反射元件被布置為圍繞所述主體的縱向軸線至 少部分地軸向延伸。在實施例中，所述一個或更多個反射元件被布置為圍繞所述主體的長度弓形地 延伸。在實施例中，所述一個或更多個反射元件包括沿著主體的長度以間隔開的關(guān)系 延伸的多個面，其中，當從與第一端相對的第二端觀看主體時，反射元件中的兩個或更 多個共同形成合成反射區(qū)域。在實施例中，所述一個或更多個反射元件的每一個都縱向分隔開，并且具有不 同尺度的孔洞或空隙。在實施例中，所述一個或更多個反射元件中的每一個都形成所述反射部分的至 少部分邊界。在實施例中，所述反射部分的孔隨著反射部分的長度被縮減而擴大，使得所述 反射區(qū)域相應(yīng)減小。在實施例中，所述反射元件相對于主體的縱向軸線縱向地并且橫向地分隔開。在實施例中，所述反射元件與反射性相對較弱的元件形成對比。 在實施例中，所述反射性相對較弱的元件是標記，所述反射元件是標記之間的空白。在實施例中，所述一個或更多個特性包括反射部分中剩余的反射元件的數(shù)量， 或者與該數(shù)量有關(guān)。在實施例中，反射部分包括多個標記，所述多個標記沿著可磨損部分的長度并 且與可磨損部分的長度交叉地分隔開，使得從主體的第二端能夠看見每個標記，所述標 記被布置為使得隨著可磨損部分的長度由于所述對象的磨損而磨損，所述標記相繼磨 損。根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供一種磨損傳感器，包括光源；光接收機，被配置為測量入射光；主體，在第一端處具有可磨損部分；以及所述主體內(nèi)的導(dǎo)光區(qū)域，其中，所述光源被布置為將光投射到導(dǎo)光區(qū)域，所述 光接收機被布置為從導(dǎo)光區(qū)域接收光，其中，所述導(dǎo)光區(qū)域具有可磨損部分內(nèi)的反射部 分，其中，所述反射部分被配置為從光源朝向光接收機反射光，以及
其中，由所述反射部分反射并且然后由所述光接收機接收到的光與所述可磨損 部分的磨損程度有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種測量磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的方法， 所述方法包括將光引導(dǎo)到磨損傳感器的透光主體中，所述主體包括反射部分，所述反射部分 被配置為使被引導(dǎo)經(jīng)過所述導(dǎo)光部分并且在所述反射部分處的光沿著所述導(dǎo)光部分向后 反射；測量由所述反射部分反射的光的一個或更多個特性。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種確定磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的方法， 所述方法包括基于上述方法的所測量的一個或更多個特性來計算磨損的量。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種光學(xué)組件，包括縱向軸線；以及多個反射元件，沿著所述縱向軸線分隔開，其中，所述反射元件被布置為反射被引導(dǎo)在與所述縱向軸線基本對齊的方向上 的光，其中，所述反射的量是在沿著所述組件的長度的方向上所述組件的物理退化或 磨損的函數(shù)。在實施例中，所述反射元件包括多個餅形、楔形、尖形、圓形、三角形、截頭 圓錐形或截頭棱椎形段。在實施例中，所述反射元件沿著所述縱向軸線規(guī)則地分隔開。在實施例中，每個反射元件相對于所述縱向軸線基本上徑向延伸。在實施例中，所述反射元件螺旋地位于所述縱向軸線周圍。在實施例中，每個反射元件圍繞所述縱向軸線基本上軸向延伸。在實施例中，所述光學(xué)組件由光學(xué)傳導(dǎo)材料形成，反射元件布置于光學(xué)傳導(dǎo)材 料內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種測量對象的磨損的量的方法，所述方法包 括在所述對象中提供光學(xué)組件，其中，所述光學(xué)組件具有反射部分，其通過受光 學(xué)組件的磨損程度影響的方式反射被引導(dǎo)到組件的第一端的光；將光引導(dǎo)進入光學(xué)組件的第一端；以及測量從光學(xué)組件的反射部分反射的光的量，其中，所反射的光的量是光學(xué)組件 的長度的函數(shù)。在實施例中，所述光學(xué)組件是如前面限定的那樣。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種磨損傳感器，用于測量對象的磨損量，所 述磨損傳感器包括透光長形主體，在使用中被布置在對象內(nèi)，所述長形主體包括多個標記，所述 多個標記沿著所述長形主體的長度并且與所述長形主體的長度交叉地分隔開，使得從長 形主體的端部可以看見每個標記，所述標記被布置為使得隨著長形主體的長度由于對象的磨損而磨損，所述標記相繼磨損；其中，剩余標記的數(shù)量提供對對象經(jīng)受的磨損的量的指示。磨損傳感器可以包括用于評估剩余標記的數(shù)量的設(shè)備。長形主體的一部分可以 總體上呈漸縮形狀。所述標記可以沿著長形主體的總體上呈漸縮形狀的部分分隔開。磨損傳感器可以包括對于所述標記的對比背景。所述對比背景可以包括在標記 上的不透明背襯。用于評估剩余標記的數(shù)量的設(shè)備可以被配置為使光在標記上通過，并且對剩余 標記的數(shù)量進行計數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種確定磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的方法， 所述方法包括將光引導(dǎo)至磨損傳感器的透光長形主體中，長形主體包括多個標記，所述多個 標記沿著長形主體的長度并且與長形主體的長度交叉地分隔開，使得從長形主體的端部 可以看見每個標記，所述標記被布置為使得隨著長形主體的長度磨損，所述標記相繼 磨損；以及評估剩余標記的數(shù)量；其中，剩余標記的數(shù)量提供對磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的指示。在實施例中，評估標記的數(shù)量包括對剩余標記的數(shù)量進行計數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種光學(xué)組件，用于反射進入所述光學(xué)組件的 端部的光，包括透光長形主體，包括沿著長形主體的縱向軸線放置的反射元件，每個反射元件 被布置為圍繞長形主體的縱向軸線至少部分地軸向延伸；其中，所反射的光的量隨著長形主體的長度被縮減而變化。反射元件可以是同心的。至少一個反射元件可以是多邊形的總體形狀、或多邊 形形狀的一個或更多個部分。所述長形主體的一部分可以總體上呈漸縮形狀。長形主體可以具有一組臺階，其中，至少一個反射元件位于可以從端部看見的 相應(yīng)臺階的一部分上。光學(xué)組件可以包括不透明部分，所述不透明部分至少部分地位于反射元件相對 于所述端部的相對側(cè)。所述不透明部分可以覆蓋長形主體的一部分。根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了一種光學(xué)組件，用于反射進入所述光學(xué)組件的 端部的光，所述光學(xué)組件包括透光長形主體，包括，沿著長形主體的縱向軸線放置的反射元件，每個反射元 件被布置為圍繞長形主體弓形地延伸；其中，所反射的光的量隨著長形主體的長度磨損而變化。根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供了一種光學(xué)組件，用于反射進入所述光學(xué)組件 的端部的光，包括透光長形主體，包括沿著所述長形主體的縱向軸線放置的反射元件，每個反射 元件都形成圍繞所述長形主體的至少部分邊界；其中，所反射的光的量隨著所述長形主體的長度被縮減而變化。根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了一種光學(xué)組件，用于反射進入所述光學(xué)組件的端部的光，包括透光長形主體，包括沿著長形主體的縱向軸線放置的反射元件，每個反射元件 都包括沿著長形主體的縱向軸線以分隔開的關(guān)系延伸的面，當從所述端部觀看所述長形 主體時，反射元件共同形成合成反射區(qū)域；其中，隨著長形主體的長度被縮減，所述合成反射區(qū)域中的孔擴大，使得所述 反射區(qū)域相應(yīng)地減小。在實施例中，所述孔是在長形主體的第一量被移除之后產(chǎn)生的。根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供了一種合成反射器，包括不同直徑的縱向分隔 開的中空反射元件，其中，反射元件的逐漸移除使所述合成反射器的反射率變化。所述中空反射元件可以是不重疊的。一個元件的中空部分的直徑可以與鄰近元 件的外徑基本相同。根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，提供了一種磨損傳感器系統(tǒng)，包括如上面限定的一個或更多個磨損傳感器，安裝在經(jīng)受磨損的一個或更多個物體 中；監(jiān)控器，用于讀取所反射的光的一個或更多個特性；以及輸出端，用于基于對一個或更多個特性的讀取來產(chǎn)生與所述一個或更多個物體 的磨損有關(guān)的信息。在實施例中，所述輸出端包括警報發(fā)生器，用于當所述一個或更多個傳感器指 示磨損達到閾值時發(fā)出警報。在實施例中，所述輸出端包括顯示器，用于顯示所測量的一個或更多個傳感器 的磨損。在實施例中，顯示出的所測量的磨損是以所述一個或更多個物體的剩余厚度的 形式。根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，提供了一種方法，包括提供如前所述的一個或更多個磨損傳感器；當所述傳感器或每個傳感器安裝在經(jīng)受磨損的一個或更多個物體中時，讀取所 反射的光的一個或更多個特性；以及基于對一個或更多個特性的讀取來輸出與一個或更多個物體的磨損有關(guān)的信 肩、O


為了提供更好的理解，現(xiàn)將參照附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明的實施例，其 中圖IA是本發(fā)明的設(shè)備在磨損之前的第一實施例的截面正視圖；圖IB是經(jīng)過磨損的圖IA中的設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D；圖2是附連到示出在磨損板系統(tǒng)的表面上的變化磨損的一個裝備的磨損板系統(tǒng) 以及根據(jù)本發(fā)明實施例的監(jiān)控系統(tǒng)的實施例的示意性表示；圖3A是本發(fā)明的設(shè)備在磨損之前的又一實施例的部分截面?zhèn)纫晥D；圖3B是經(jīng)過磨損的圖3A所示設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D3C是本發(fā)明的設(shè)備在磨損之前的又一實施例的部分截面?zhèn)纫晥D；圖3D是經(jīng)過磨損的圖3C所示的設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D；圖4A示出本發(fā)明的設(shè)備在磨損之前的另一實施例的截面?zhèn)纫晥D；圖4B示出經(jīng)過磨損的圖4A所示設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D；圖5A示出本發(fā)明的光學(xué)組件的實施例的側(cè)視圖；圖5B示出圖6A所示的光學(xué)組件的實施例的端視圖；圖6A示出本發(fā)明的光學(xué)組件的又一實施例的側(cè)視圖；圖6B示出圖6A所示的光學(xué)組件的實施例的端視圖；圖7A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)組件的側(cè)視圖；圖7B示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的光學(xué)組件的側(cè)視圖；圖8A示出圖7A所示的光學(xué)組件的端視圖；圖8B示出通過圖8A所示的光學(xué)組件的截面A-A的截面視圖；圖8C示出通過經(jīng)受過磨損的圖8B所示的光學(xué)組件的截面A-A的截面視圖；圖8D示出通過圖8A所示的段Z-Z的光學(xué)組件的部分截面視圖；圖9A是本發(fā)明的包括光學(xué)組件的設(shè)備的又一實施例在磨損之前的截面?zhèn)纫晥D；圖9B是經(jīng)過磨損的圖9A所示的光學(xué)組件和設(shè)備的截面?zhèn)纫晥D；圖10示出本發(fā)明的磨損傳感器的光學(xué)組件的實施例的側(cè)視圖；圖11示出圖10所示的光學(xué)組件的正視圖；圖12A示出本發(fā)明的磨損傳感器的光學(xué)組件的實施例的側(cè)視圖；圖12B示出圖12A所示的光學(xué)組件的正視圖；圖13A示出本發(fā)明的磨損傳感器的實施例的截面?zhèn)纫晥D；圖13B示出圖13A所示的磨損傳感器的正視圖；圖14示出圖13A所示的磨損傳感器的端視圖；圖15示出本發(fā)明的磨損傳感器的又一實施例的截面正視圖；圖16示出圖15所示的磨損傳感器的側(cè)視圖；圖17A示出在磨損之前為了使用而安裝的圖16的磨損傳感器的部分截面?zhèn)纫?圖；以及圖17B示出經(jīng)過磨損的圖17A所示的磨損傳感器的截面?zhèn)让鎴D。
具體實施例方式本發(fā)明總體而言涉及一種光學(xué)組件以及磨損測量設(shè)備。所述光學(xué)組件在該設(shè) 備的某些實施例中具有特定應(yīng)用，然而，并非要專用于該設(shè)備中，而是可以發(fā)現(xiàn)其它應(yīng) 用。該設(shè)備包括主體和在主體內(nèi)部的導(dǎo)光區(qū)域，主體在第一端具有可磨損部分，導(dǎo)光 區(qū)域在可磨損部分內(nèi)具有反射部分。反射部分被配置為將被引導(dǎo)經(jīng)過導(dǎo)光部分并且在反 射部分處的光沿著導(dǎo)光部分向后反射。由反射部分反射的光的一個或更多個特性與可磨 損部分的磨損程度有關(guān)。下面描述進一步的實施例。光學(xué)組件包括縱向軸線以及沿著所述縱向軸線分隔開的多個反射元件。反射元 件被布置為反射被引導(dǎo)朝著與所述縱向軸線基本對齊的方向的光。反射的量是在沿著組 件長度的方向上組件的物理退化、剝落或磨損的函數(shù)。下面描述進一步的實施例。
圖IA示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于測量磨損的設(shè)備10a。設(shè)備IOa包括主 體12，主體12被配置為延伸通過經(jīng)受磨損的對象(例如比如磨損板系統(tǒng)2的磨損板4(圖 2所示))中的孔14。主體12包括可磨損部分26，可磨損部分26具有從主體12的第一 端22向第二端24延伸的深度28。主體12包括表面16 (圖1A)，在本實施例中，表面 16可以與磨損板4的表面18共面。在使用中，表面16經(jīng)受磨損?？赡p部分26限定 了在主體仍有用的同時主體可以磨損的量。優(yōu)選地，深度28符合或大于磨損板4可接受 的磨損的深度29。當可磨損部分26磨損時，在從第一端22到第二端24延伸的方向上進 入主體12的磨損量限定了進入表面16的磨損的深度27。設(shè)備IOa還包括導(dǎo)光區(qū)域20，導(dǎo)光區(qū)域20在主體IOa內(nèi)部從第二端24延伸到第 一端22，并且被配置為能夠?qū)鲗?dǎo)通過其中的光。反射部分19位于導(dǎo)光區(qū)域20內(nèi)，并 且被配置為朝向主體12的第二端24反射光。對于所示實施例，反射部分19基本上適配 在導(dǎo)光區(qū)域20內(nèi)。當可磨損部分26磨損時，從反射部分19反射的光的量基本上與磨損 27的深度成比例。對于所示出的本實施例，反射部分19具有朝向主體12的第一端22變 窄的漸縮形狀部分30。圖IB示出產(chǎn)生了磨損后的圖IA所示的設(shè)備10的實施例。磨損板4的一部分 已經(jīng)磨損掉，如深度27所指示的那樣。隨著可磨損部分26變得逐漸磨損，磨損影響反 射部分19。具體地說，隨著磨損的表面29的磨損深度因磨損板4的進一步磨損而增加， 導(dǎo)光區(qū)域20和反射部分19也磨損。漸縮形狀部分30被配置為使得內(nèi)部區(qū)域20可以在 磨損板4產(chǎn)生特定磨損量之后露出，或者其可以開始于表面16。隨著可磨損深度28增 加，反射部分19反射的光的量開始改變，并且因此與磨損的深度成比例，或是磨損的深 度的函數(shù)?？梢岳斫?，漸縮形狀部分30可以包括可以根據(jù)深度28來改變反射部分19的 反射率的任意線性或非線性形狀。對于本實施例，主體12是與磨損板4分離的組件，并且被插入或者裝入孔14。 然而，在另一實施例中，想到主體12可以一體化地形成在磨損板4內(nèi)。此外，主體12 可以采用例如圖3至圖5所示的緊固件的形式。參照圖3A和圖3B，圖中示出合并到用于將磨損板4保持到結(jié)構(gòu)元件32的緊固 件的設(shè)備IOb的又一實施例的截面。設(shè)備IOb包括緊固件，緊固件具有主體12 (形式是 螺栓)，具有頭34和桿(shank) 36。桿36可以具有外螺紋，用于接納鎖緊螺母38 (圖3A 和圖3B所示)。頭34放置于板4中的互補截頭圓錐形孔洞40中。桿36穿過結(jié)構(gòu)元件 32中的孔洞42。頭34和鎖緊螺母38配合將磨損板4緊固到結(jié)構(gòu)元件32。在PCT國際 申請NO.PCT/AU2005/001820中描述了這種類型的緊固件?？梢岳斫猓绻o固件僅僅 插入孔洞40，用于監(jiān)控磨損無需執(zhí)行結(jié)構(gòu)目的，則鎖緊螺母38可以是不必要的。在本實施例中，孔洞40具有大約5至20°的半開角52，并且頭34是互補形狀 的，但不限于此。應(yīng)理解，可以使用本領(lǐng)域其它已知的緊固件，包括傳統(tǒng)螺栓。在本實 施例中，頭34的上表面44保持與磨損板4的外表面18共面(如前一實施例那樣)。設(shè) 備IOb在桿36內(nèi)配置有導(dǎo)光區(qū)域20，導(dǎo)光區(qū)域20基本上從第二端24延伸到主體12的第 一端22處的表面44(圖3A)。圖3B示出設(shè)備IOb的該實施例，其中，根據(jù)鄰近的磨損板4所經(jīng)歷的磨損，可 磨損部分26已經(jīng)磨損至深度31。
圖3C和圖3D示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的設(shè)備10c。設(shè)備IOc還包括磨損測 量單元(WMU)46。WMU 46包括光傳感器48和光源50。光源50可以例如是紅外光發(fā) 射機，例如IR LED (紅外線發(fā)光二極管)。該光傳感器48可以是IR (紅外線)光電二極 管或IR光電晶體管。例如使用位于使用中的桿的槽上的彈力環(huán)將WMU 48緊固到桿24 的第二端。當操作時，光源50產(chǎn)生經(jīng)過反射部分19朝向主體12的第一端22傳輸?shù)墓狻?反射部分19被配置為將光朝向主體12的第二端24 (在此處，光由光傳感器48接收)向 后反射。當未產(chǎn)生磨損時(如圖4A所示)，所反射的光將基本上與光源50所發(fā)射的光 相同。隨著可磨損部分26磨損，以及磨損的深度31展開并且增大(如圖3D所示)，漸 縮形狀部分30也將開始磨損，在物理上改變反射部分19。結(jié)果，反射回到光傳感器48 的光將不同于所發(fā)射的光，并且這種差別將對應(yīng)于磨損的量。在又一實施例中，WMU48 可以被配置有導(dǎo)向外部的光源，從而指示當前的深度31。WMU 48可以還包括外殼66，被配置為封裝WMU 48組件以及電路68，以保 護其不受潮濕和/或不利的環(huán)境條件的影響。在一個實施例中，外殼66可以包括例如防 水彈性或橡膠材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易得知可以適合于密封WMU 48的其它材料。圖4A和圖4B示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的設(shè)備10d。本實施例與圖3A至圖 3D所示的實施例相似；然而，WMU 46還包括至發(fā)送器60的通信鏈路62 (所示的硬線 連接)，其中，與由光傳感器48從反射部分19接收到的反射光相對應(yīng)的所測量的數(shù)據(jù)被 發(fā)送到控制器(未示出)，控制器處理數(shù)據(jù)從而監(jiān)控磨損的量。所測量的數(shù)據(jù)可以要么以 無線方式要么經(jīng)由硬線連接被從發(fā)送器60發(fā)送到控制器。此外，對于控制器駐留在距磨 損系統(tǒng)2的遠程位置處的實施例，數(shù)據(jù)的發(fā)送可以經(jīng)由的無線(例如蜂窩)或有線通信裝 置。應(yīng)理解，所測量的數(shù)據(jù)可以通過本領(lǐng)域已知的任何有效通信方式而得以發(fā)送到控制器。在一個實施例中，導(dǎo)光區(qū)域20包括空隙或中空部分，通常是填充空氣的。在又一實施例中，反射部分19可以包括被配置為由與導(dǎo)光區(qū)域20的形狀基本上 互補的形狀的半透明材料制成的光學(xué)組件。該光學(xué)組件通過滑動配合而插入導(dǎo)光區(qū)域20 中，或者可以形成導(dǎo)光區(qū)域20，或相似物。在一個實施例中，主體12可以與導(dǎo)光區(qū)域20 一致。使用這種介質(zhì)來填充由導(dǎo)光區(qū)域20限定的腔的目的在于當可磨損深度28到達 導(dǎo)光區(qū)域20變?yōu)槁冻鲋帟r，防止潮濕和/或外界物質(zhì)(例如灰塵)進入腔。應(yīng)理解， 能夠反射光的任何材料或介質(zhì)可以用于反射部分19。在又一實施例中，反射部分19可以 包括注入導(dǎo)光區(qū)域20并且隨時間而固化為凝固形式的材料。該材料可以是例如透明或半 透明的樹脂化合物。圖5A示出包括光學(xué)組件70的反射部分19的又一實施例。光學(xué)組件70包括縱 向軸線72。沿著縱向軸線72是分隔開的多于一個的光學(xué)元件，每個光學(xué)元件均徑向延 伸，從而垂直于縱向軸線72的方向。在實施例中，光學(xué)元件是反射元件74。在本實施 例中，每個光學(xué)元件74都被配置為楔形或餅扇形的形狀。每個反射元件74都圍繞縱向 軸線72旋轉(zhuǎn)對齊，從而光可以被反射在基本上平行于縱向軸線72的方向上通過光學(xué)組件 70。元件74組合形成合成反射器，其將隨著沿著組件的長度添加或者移除元件而改變反 射區(qū)域。所反射的光的量或其反射率的改變是在基本上與縱向軸線72或光學(xué)組件70的 長度對齊的方向上產(chǎn)生的光學(xué)組件70的物理磨損或退化的函數(shù)。隨著反射元件74中每個都因磨損而物理改變、移除或者損壞，光學(xué)組件70的磨損改變光反射能力。容易理解，光學(xué)組件70的該實施例可以用在上述設(shè)備IOa-IOd的實施例中?？?以示出上述光學(xué)組件70的實施例的物理實現(xiàn)，其中，導(dǎo)光區(qū)域20未配置有漸縮形狀，并 且光學(xué)組件70插入導(dǎo)光區(qū)域20。隨后，導(dǎo)光區(qū)域20與光學(xué)組件70—起可以填充有樹脂 狀物質(zhì)，以提供光學(xué)組件70的完整性。通常，沿著圖5A所示的長度，光學(xué)組件70的最寬尺寸是不均勻的。圖6A和 圖6B示出光學(xué)組件70的又一實施例，其中，截面面積沿著縱向軸線72變化，例如用于 建立朝向末端78的漸縮形狀區(qū)域76，末端78當插入漸縮形狀區(qū)域30時可以與其重合并 且互補。應(yīng)理解，光學(xué)組件70的該實施例可以用于圖IA和圖1B、圖3A至圖3D或圖 4A和圖4B所示的本發(fā)明的任何實施例。參照圖7A，其中示出光學(xué)組件100的另一示例，光學(xué)組件100包括具有反射部 分160的透光長形主體120，反射部分160包括沿著長形主體120的縱向軸線180布置的 多個反射元件140a-p(統(tǒng)稱“反射元件140)。反射元件140可以沿著縱向軸線180彼此 分隔開。反射部分160的輪廓形狀使得反射元件140被定向為從第一端240接收光，并 且朝向第一端240反射光。反射元件140中的至少一個可以被布置為圍繞長形主體120至少部分地在圓周上 或徑向延伸。雖然該示例中示出十六個反射元件140a-p，但可以使用別的數(shù)量。反射元 件140中的至少一個在形狀上可以是截頭圓錐形或部分截頭圓錐形。圓錐形狀在截面上 可以是圓形，或在截面上是多邊形。或者，反射元件140中的至少一個在形狀上可以是 截頭棱椎形。反射元件140可以是中空形狀，其中，每個中空形狀的直徑彼此不同。中空形 狀可以是不交疊的。一個形狀的中空部分的直徑可以基本上與鄰近中空形狀的外徑相 同。反射元件140可以是同心的。在該實施例中，長形主體120的一部分延伸通過元件 140b_140p的每個中空部分。以此方式，該實施例中的反射元件140得以逐漸徑向定位。在該示例中，反射部分160通常是漸縮形狀，從而朝向第二端220變窄。每個 反射元件140位于沿著縱向軸線160的離散位置處。反射部分160的各個間隔段200位 于每個對鄰近反射元件140之間，例如反射元件140h與140i之間。反射元件140、反射 元件140的方位以及間隔段200的組合可以導(dǎo)致總體漸縮形狀是臺階式的，使得每個間隔 段200形成每個臺階的平臺，而每個反射元件140形成每個臺階的斜坡。長形主體120包括基本上透明的材料，例如透明塑料。反射元件140可以包括 任何合適的反射表面(例如鍍銀層、白色層)，或者可以取決于總內(nèi)部反射?？梢允褂闷?它顏色。每個反射元件140可以被單獨上色或者覆蓋。在實施例中，每個反射元件140的反射表面被定向為基本上垂直于縱向軸線 180。以此方式，從第一端240接收到的光可以恰好朝向第一端240反射回去?；蛘?， 每個反射元件140的反射表面的相對部分相對于縱向軸線成近似45°的角度。在該布置 中，來自第一端240的輸入光將從反射元件140的第一成角度部分朝向與第一部分相對的 對應(yīng)的第二成角度部分反射，光然后在第二成角度部分處朝向第一端240反射回去。還 期望每個反射元件140的反射表面可以被布置成其它角度，從而將進入第一端240的光朝 向第一端240引導(dǎo)回去。
圖7B示出還包括不透明部分260的光學(xué)組件100，不透明部分260包括不透明 材料，例如塑性白漆。不透明部分260相對于第二端240被布置在反射元件140的相對 側(cè)。不透明部分260的界面可以充當反射表面。在實施例中，不透明部分的直徑與光學(xué) 組件100的一端部分280的直徑相同。在實施例中，光學(xué)組件100沿著其長度是恒定直 徑。反射元件140可以形成反射部分160與不透明部分260之間的邊界。如圖8A所示，當沿著縱向軸線180觀看光學(xué)組件100時，反射元件140形成合 成截面反射區(qū)域300。圖8B更詳細示出的反射區(qū)域300的部位Y對應(yīng)于圖7A上標記的 截面A-A。反射元件140中的每個被布置為形成臺階的相應(yīng)斜坡，可見斜坡形成反射區(qū) 域300的一部分。在該示例中，位于第二端220處的第一反射元件140a對應(yīng)于反射區(qū)域 300的最中心部位。相繼更靠近于光學(xué)組件100的第一端240的每個反射元件140對應(yīng)于 反射區(qū)域300的從反射區(qū)域300的從最中心部位向外徑向延伸的每個相繼部分。在圖8B 中，反射區(qū)域300的部位Y的各部分對應(yīng)于如圖7A所示的反射元件140a-140f中的每一 個。圖8D示出圖8A所示的光學(xué)元件100的部分截面視圖。圖8D所示的截面區(qū)域 對應(yīng)于圖8A所示的部位Z-Z。圖8D示出構(gòu)成反射區(qū)域30的反射元件140a-p中的每一 個。在該實施例中，反射元件a-h的截面是多邊形，具體地說，截面是三角形。圖 8D示出每個三角的一邊。反射元件140i-140p中每一個都包括圍繞軸180對稱地布置的 三個截頭圓錐形或截頭棱椎形部分，雖然其不必采用這種形式。截頭圓錐形/截頭棱椎 形部分的數(shù)量可以不是三個，可以是環(huán)面部分、弓形或別的形狀，并且無需對稱。各部 分可以是直的?；蛘?，反射元件140可以被布置為圍繞長形主體120弓形地延伸。圖8D 示出每個截頭圓錐形/截頭棱椎形部分的一個。各部分可以是別的合適的形狀。當光被 引導(dǎo)進入長形主體120的第一端240時，光傳輸經(jīng)過長形主體120，并且入射到反射元件 140上。(存在的)反射元件140將至少一些入射光朝向第一端240反射回去。在該示 例中，反射區(qū)域300逐漸覆蓋光學(xué)組件100的截面區(qū)域。如果光學(xué)組件100在第二端220處磨損了，則反射元件140a將被移除。如圖8C 所示，反射元件140a的移除在反射區(qū)域300中產(chǎn)生孔320。如果光學(xué)組件100在第二端220處經(jīng)受進一步的磨損，則更多的反射元件140將 被逐漸移除。隨著更多的磨損出現(xiàn)并且后續(xù)的反射元件140被磨損掉，孔320將根據(jù)施 加到第二端220的磨損的量而從反射區(qū)域300的中心向外徑向擴大。因此，擴大的量將 改變，這進而意味著可以由反射區(qū)域300反射的光將隨著光學(xué)組件100從第二端220磨損 而減少。當光被引導(dǎo)進入光學(xué)組件100的第一端240時，朝向第一端240反射的光的量的 測量值于是可以用于測量反射部分160經(jīng)受的磨損的量?；蛘?，測量孔的擴大量可以用 于測量磨損的量。作為又一替代方式，當反射元件140是不同顏色時，測量所反射的顏 色的改變可以用于測量磨損的量。如圖9A和圖9B所示，光學(xué)組件100可以用作磨損傳感器340的一部分。磨損 傳感器340可以用于測量對象經(jīng)受的磨損的量。在該示例中，與上述設(shè)備IOa-IOd相似， 磨損傳感器340用于測量磨損板360經(jīng)受的磨損的量。磨損傳感器340可以用在其它應(yīng)用中。磨損板360用于保護結(jié)構(gòu)元件320。在該示例中，磨損板360可以通過磨損傳感 器340緊固到結(jié)構(gòu)元件380。磨損傳感器340包括緊固件，緊固件具有主體400 (形式是 螺栓)，具有與前面所述相似的頭420和桿440。桿440可以具有用于接納鎖緊螺母460 的外螺紋(圖9A和圖9B所示)。頭420放置于磨損板360中的互補截頭圓錐形孔洞480 中。桿440穿過結(jié)構(gòu)元件380中的孔洞500。頭420具有直鉆孔洞520，光學(xué)組件100 位于直鉆孔洞520中。與光學(xué)組件100的第一端220相鄰的孔洞520中的區(qū)域被反填充 (back fill)有不透明材料，以形成不透明部分260。以此方式，不透明部分260相對于第 一端240 (光可以被引導(dǎo)進入第一端240)位于反射元件140的相對側(cè)。頭420和鎖緊螺 母460可以配合將磨損板360緊固到結(jié)構(gòu)元件380，如上所述。應(yīng)理解，可以使用本領(lǐng)域已知的其它緊固件，包括傳統(tǒng)螺栓。在本實施例中， 頭420的上表面560保持與磨損板360的外表面580共面。磨損傳感器340被配置為在 桿440內(nèi)部容納光學(xué)組件100，并且從第一端240延伸到基本上在主體120的第二端220 處的表面560 (圖9A)。圖9B示出磨損傳感器340的本實施例，其中，磨損傳感器340在第二端220處 的一部分已經(jīng)根據(jù)鄰近的磨損板360經(jīng)歷的磨損而磨損至深度600。隨著磨損傳感器340在第二端220處磨損，光學(xué)組件100將從第二端220起被磨 損，并且反射元件140將被逐漸移除。因此，如果光被引導(dǎo)進入磨損傳感器340的第一 端240，則隨著更多磨損出現(xiàn)，更少的光朝向第一端240被反射回去。圖IOA和圖IlB示出光學(xué)組件1000的另一示例，光學(xué)組件1000包括透光長形 主體1200，透光長形主體1200具有朝向其第一端1001的標記區(qū)域1400。如圖IlB更 清楚地示出的那樣，標記區(qū)域1400包括被空白1800分隔開的多個標記1600。標記1600 可以包括不透明黑線或條?？瞻?800可以包括透明塑料材料、或例如上色不透明材料。 可想到標記1600和空白1800的很多變形，然而，重要的概念是，標記1600不同于空白 1800，例如通過彼此不同或?qū)Ρ鹊念伾Ｔ谠撌纠?，標?600被布置為基本上橫穿長形主體1200的長度，并且相應(yīng)地 在沿著長形主體1200的長度的方向上分隔開。在該示例中，第一端1001具有傾斜剖面， 使得標記區(qū)域1400與長形主體1200的長度交叉并且沿著長形主體1200的長度延伸。由 于該布置，所以可以從長形主體1200的第二端1002觀看標記1600中的每一個。圖12A和圖12B示出光學(xué)組件2000的另一實施例，其中，不透明部分2200相 對于第二端1002被布置在標記區(qū)域1400的相對側(cè)。在該示例中，不透明部分2200充當 標記1600的對比背景，并且可以包括白色不透明塑料。在這種布置中，如果空白1800 包括透明塑料材料，則標記1600將與從第二端1002可見的白色不透明部分2200形成對 比。圖13A和圖13B示出磨損傳感器3000。在該示例中，光學(xué)組件2000已經(jīng)合并 到緊固件3200中。緊固件3200包括頭3400和桿3600。桿3600還可以包括外螺紋3800 和缺口 4000，缺口 4000用于固定用于估計標記1600的數(shù)量的設(shè)備。稍后參照圖15描述 這種設(shè)備(圖15所示的掃描設(shè)備6000)的示例。圖14示出從圖13A或圖13B的第二端觀看的磨損傳感器3000的后視圖。據(jù)此 視圖，清楚的是，可以透過磨損傳感器3000觀看標記區(qū)域1400，并且可以相應(yīng)地觀看標記1600。在該示例中，隨著磨損傳感器3000的第一端1001被磨損，標記區(qū)域1400也被 磨損，導(dǎo)致標記1600被相繼移除。當如圖14所示從第二端1002觀看磨損傳感器3000 時，可見的剩余標記1600的數(shù)量將隨著磨損程度的增加而減小。這允許根據(jù)與已經(jīng)對磨 損傳感器產(chǎn)生的磨損的量有關(guān)的剩余標記的數(shù)量來測量磨損程度。當測量對磨損傳感器3000產(chǎn)生的磨損的量時，可以通過視覺來對標記1600的數(shù) 量進行計數(shù)。或者，可以使用被布置為對標記1600的數(shù)量自動計數(shù)的設(shè)備(例如通過被布置 為朝向第一端1001引導(dǎo)光并且在第二端1002處測量所反射的光的量的掃描設(shè)備)來對標 記1600的數(shù)量進行計數(shù)。作為又一替代方式，可以通過比較傳感器3000產(chǎn)生磨損之前 從第一端1001反射的光的量和在磨損傳感器3000經(jīng)受磨損之后所反射的光的光量來獲得 剩余標記1600的數(shù)量的指示并且因此獲得磨損傳感器3000經(jīng)受的磨損的量?，F(xiàn)參照圖15，其中示出包括掃描設(shè)備6000的磨損傳感器5000的實施例，掃描設(shè) 備6000可以用作對剩余標記1600的數(shù)量進行人工計數(shù)的替代方式。在該特定示例中， 磨損傳感器5000包括布置在第二端1002處的突起5200，突起5200被成形為由掃描設(shè)備 6000的互補形狀開孔7000接納。在掃描設(shè)備6000具有互補形狀開孔時，可以正確地對 準掃描設(shè)備6000和磨損傳感器5000，例如通過確保標記1600與光源/接收機6600對準 并且相對于光源/接收機6600正確地定位。在該示例中，突起5200包括空隙5400，空 隙5400接納設(shè)置在開孔7000中的互補形狀釘6400。如圖16所示，可以組合掃描設(shè)備6000和磨損傳感器5000，以形成磨損傳感器 5000a。磨損傳感器5000a可以用于對象，以測量對象經(jīng)受的磨損的程度。如果磨損傳 感器5000a被合并到對象，使得第一端1001 (對應(yīng)于鄰近標記區(qū)域1400)與正經(jīng)受磨損的 對象的端部共面，則由磨損傳感器5000a測量的磨損的程度將對應(yīng)于對對象自身產(chǎn)生的磨 損的程度。如圖17A和圖17B所示，磨損傳感器5000a可以用于測量對象經(jīng)受的磨損的 量。在該示例中，磨損傳感器5000a用于測量磨損板9200經(jīng)受的磨損的量。還想到磨 損傳感器5000a可以用在期望測量對象經(jīng)受的磨損的量的其它應(yīng)用中。在該示例中，磨 損板9200用于保護結(jié)構(gòu)元件9600。磨損板9200被磨損傳感器5000a自身緊固到結(jié)構(gòu)元 件9600，磨損傳感器5000a包括具有頭3400和桿3600的緊固件3200。桿3600具有用 于接納鎖緊螺母9600的外螺紋3800。頭3400放置于磨損板9200中的互補截頭圓錐形孔 洞10000中。桿3600穿過結(jié)構(gòu)元件9600中的孔洞10200。頭3400具有直鉆孔洞4200， 光學(xué)組件2000放置于直鉆孔洞4200中。與第一端1001鄰近的孔洞42的區(qū)域被反填充 有不透明材料，以形成不透明部分2200。以此方式，不透明部分2200相對于掃描設(shè)備 6000位于標記區(qū)域1400的相對側(cè)。頭3400和鎖緊螺母9800配合將磨損板9200緊固到 結(jié)構(gòu)元件9600。在本實施例中，頭3400的上表面10400保持與磨損板9200的外表面10600共 面。磨損傳感器5000a被配置為在桿3600內(nèi)部容納光學(xué)組件2000，并且從鄰近于掃描設(shè) 備6000的端部基本上延伸到表面10400。圖17B示出磨損傳感器5000a的該實施例，其中，根據(jù)鄰近的磨損板9200經(jīng)歷 的磨損，磨損傳感器5000a的第一端1001的一部分已經(jīng)磨損至深度10800。隨著磨損傳感器5000a在第一端1001處磨損，光學(xué)組件2000將從同一端磨損，并且標記1600將被 逐漸移除。因此，如果光被引導(dǎo)朝向磨損傳感器5000a的標記區(qū)域1400，則隨著更多的 磨損產(chǎn)生，將檢測到更少的標記1600。掃描設(shè)備6000示出如何存取剩余標記1600的數(shù)量的一個示例。光源/接收元 件6600可以將光引導(dǎo)朝向標記區(qū)域1400，并且連續(xù)測量所反射的光，從而確定剩余標記 1600的數(shù)量。當可操作時，光源/接收元件6600生成透過光學(xué)組件2000朝向長形主體 1200的標記區(qū)域1400傳輸?shù)墓?。標?600在該示例中被配置為吸收被引導(dǎo)朝向標記 1600的光的至少一部分。所反射的光是由光源/感測元件6600測量的。所反射的照射 在光源/感測元件6600上的光被設(shè)備(諸如光電二極管)轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生用于確定剩余標 記1600的數(shù)量的信號。隨著磨損產(chǎn)生并且磨損的深度10800展開并且增大，如圖17B所示，光學(xué)組件 1000的鄰近標記區(qū)域1400的端部將開始磨損，也導(dǎo)致逐漸移除標記1600。因此，由掃 描設(shè)備6000檢測到的標記1600的數(shù)量將隨著更多的磨損產(chǎn)生而減小。掃描設(shè)備6000還可以包括至發(fā)射機(未示出)的通信鏈路6800，在發(fā)射機處， 與由光源/接收元件6600從標記區(qū)域1400接收到的所反射的光相對應(yīng)的所測量的數(shù)據(jù)被 發(fā)送到控制器(未示出)，控制器處理所述數(shù)據(jù)，從而如上所述監(jiān)控磨損的量?？梢岳斫猓糜诟鶕?jù)本發(fā)明在此描述的任何實施例來測量磨損的設(shè)備的陣列可 以被布置于磨損板系統(tǒng)2上。因此，就可以制訂磨損板4的磨損程度，而無需為了檢查 而移除它們，或者無需依賴于經(jīng)驗方法(thumb method)的規(guī)則。因此，需要改變的板可 以在最適當?shù)臅r間改變。應(yīng)理解，通過所描述的任何實施例，主體12的表面16可以被配置有適當?shù)陌?陷，凹陷可以允許主體12旋入或者將主體12定位就位。例如，可以存在鑄入表面16中 的凹陷以允許工具插入，從而允許主體12適當?shù)匦D(zhuǎn)并且因此接合互補螺紋用于安全定 位。在圖2中，示出了磨損監(jiān)控系統(tǒng)900，用于監(jiān)控磨損板系統(tǒng)2。磨損板系統(tǒng)2安 裝在經(jīng)受磨損的一個裝備上，諸如斜道或料斗。在該示例中，每個磨損板4具有一組四 個孔洞6，在孔洞6中，緊固件用于將磨損板4固定就位，或者可以使用沒有緊固作用的 探針。每個緊固件具有磨損傳感器10 (例如上述所安裝的磨損傳感器)，從而在該示例中 每個磨損板4具有四個傳感器，每個傳感器都監(jiān)控相應(yīng)的磨損板4的磨損程度?？梢允?用每個磨損板的傳感器的別的數(shù)量。磨損傳感器10被周期性地讀取，以產(chǎn)生反映在每個點處的磨損的深度的數(shù)據(jù)流 902，其存儲于數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(諸如計算機904的大規(guī)模存儲設(shè)備908)中。計算機904 處理數(shù)據(jù)流902，以監(jiān)控料斗中各個磨損板4發(fā)生的磨損的程度。計算機904可以被配 置為作為如上所述的控制器工作，使得如果板的磨損級別達到閾值，則觸發(fā)待生成的警 報。該警報可以顯示在顯示器906上，或者輸出到另一系統(tǒng)(諸如觸發(fā)料斗的維護的調(diào) 度的消息系統(tǒng))，使得可以在故障之前在便利的時間更換磨損的板。計算機904可以被配置為在顯示器906上以圖形形式(諸如以沿著直線的磨損板 4的剩余厚度的圖線的形式)示出磨損板4的磨損的深度的表示。直線的位置可以是可 選擇的。例如，圖線X-X示出沿著直線X-X的厚度，圖線Y-Y示出沿著直線Y-Y的厚度。如圖所示，某些板可能比其它板磨損更多。磨損監(jiān)控系統(tǒng)900允許跟蹤磨損的程 度，使得可以在故障之前在便利的時間更換磨損的板。計算機904可以被配置為基于所計算出的磨損速率來計算磨損板更換的估計 時間，磨損速率是根據(jù)監(jiān)控每個板隨時間的磨損程度而計算出的。通常，計算機904將通過將指令(以計算機程序的形式)從大規(guī)模存儲設(shè)備加載 到工作存儲器而得以配置。除了描述過的實施例之外，在不脫離基本發(fā)明構(gòu)思的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員 會受到暗示而做出大量改變和修改。所有這些改變和修改都被認為是在本發(fā)明的范圍 內(nèi)，其特性是根據(jù)前面的描述來確定的。
權(quán)利要求
1.一種用于測量磨損的設(shè)備，所述設(shè)備包括主體，在第一端處具有可磨損部分；以及所述主體的導(dǎo)光區(qū)域，其中，所述導(dǎo)光區(qū)域在所述可磨損部分內(nèi)具有反射部分，其中，所述射部分被配置為使被引導(dǎo)經(jīng)過所述導(dǎo)光部分并且在所述反射部分處的光 沿著所述導(dǎo)光部分向后反射，其中，由所述反射部分反射的光的一個或更多個特性與所 述可磨損部分的磨損程度有關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述特性中的一個是所反射的光的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括用于發(fā)光的光源，所述光 被引導(dǎo)為經(jīng)過所述導(dǎo)光部分朝向所述反射部分行進。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括用于測量所反射的 光的一個或更多個特性的檢測器。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述內(nèi)部區(qū)域包括朝向所述主體 的第一端而變窄的漸縮形狀。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述主體為緊固件的形式。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述主體為探針的形式。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個反射部分包括 圓錐形金屬表面。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述主體還包括外螺紋，使得能 被固定在磨損板系統(tǒng)的磨損板的孔內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的設(shè)備，其中，所述反射部分中的孔隨著所述 反射部分的長度縮減而擴大，使得所述反射區(qū)域相應(yīng)地減小。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述反射部分由一個或更多個反 射元件形成，所述一個或更多個反射元件隨著所述可磨損部分磨損而剝落，使得所述一 個或更多個反射元件的剝落減少所述反射部分的反射量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述導(dǎo)光區(qū)域包括光學(xué)組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)組件包括所述一個或更多個反射元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個反射元件被布置為圍繞所 述主體的縱向軸線至少部分地軸向延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個反射元件 被布置為圍繞所述主體的長度弓形地延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個反射元件 包括沿著所述主體的長度以間隔開的關(guān)系延伸的多個面，其中，當從與所述第一端相對 的第二端觀看所述主體時，所述反射元件中的兩個或更多個共同形成合成反射區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個反射元件 中的每一個都縱向分隔開，并且具有不同尺度的孔洞或空隙。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個反射元件 中的每一個都形成所述反射部分的至少部分邊界。2
19.根據(jù)權(quán)利要求11至18中任一項所述的設(shè)備，其中，所述反射元件相對于所述主 體的縱向軸線縱向地并且橫向地分隔開。
20.根據(jù)權(quán)利要求11至19中任一項所述的設(shè)備，其中，所述反射元件與反射性相對 較弱的元件形成對比。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述反射性相對較弱的元件是標記，所述反 射元件是所述標記之間的空白。
22.根據(jù)權(quán)利要求11至21中任一項所述的設(shè)備，其中，所述一個或更多個特性包括 所述反射部分中剩余的反射元件的數(shù)量，或者與該數(shù)量有關(guān)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的設(shè)備，其中，所述反射部分包括多個標記， 所述多個標記沿著所述可磨損部分的長度并且與所述可磨損部分的長度交叉地分隔開， 使得從所述主體的第二端能夠看見每個標記，所述標記被布置為使得隨著所述可磨損 部分的長度由于所述對象的磨損而磨損，所述標記相繼磨損。
24.—種傳感器，包括光源；光接收機，被配置為測量入射的光；主體，在第一端處具有可磨損部分；以及所述主體內(nèi)的導(dǎo)光區(qū)域，其中所述主體被配置為在所述主體上安裝所述光源和所述 光接收機，從而分別將光投射到所述導(dǎo)光區(qū)域中以及從所述導(dǎo)光區(qū)域接收光，其中，所述導(dǎo)光區(qū)域在所述可磨損部分內(nèi)具有反射部分，其中所述反射部分被配置 為將來自所述光源的光朝向所述光接收機反射；以及其中，由所述光接收機接收到的光與所述可磨損部分的磨損程度有關(guān)。
25.一種測量磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的方法，所述方法包括將光引導(dǎo)到磨損傳感器的透光主體中，所述主體包括反射部分，所述反射部分被 配置為使被引導(dǎo)經(jīng)過所述導(dǎo)光部分并且在所述反射部分處的光沿著所述導(dǎo)光部分向后反 射；測量由所述反射部分反射的光的一個或更多個特性。
26.一種確定磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的方法，所述方法包括基于上述方法所測量的一個或更多個特性來計算磨損的量。
27.—種光學(xué)組件，包括縱向軸線；以及多個反射元件，沿著所述縱向軸線分隔開，其中，所述反射元件被布置為反射被引導(dǎo)在與所述縱向軸線基本對齊的方向上的光，其中，所述反射的量是在沿著所述組件的長度的方向上所述組件的物理退化或磨損 的函數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)組件，其中，所述反射元件包括多個餅形、楔形、尖 形、圓形、三角形、截頭圓錐形或截頭棱椎形段。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或權(quán)利要求28所述的光學(xué)組件，其中，所述反射元件沿著所述 縱向軸線規(guī)則地分隔開。
30.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項所述的光學(xué)組件，其中，每個反射元件相對于所 述縱向軸線基本上徑向延伸。
31.根據(jù)權(quán)利要求27至30中任一項所述的光學(xué)組件，其中，所述反射元件螺旋地位 于所述縱向軸線周圍。
32.根據(jù)權(quán)利要求27至29中任一項所述的光學(xué)組件，其中，每個反射元件圍繞所述 縱向軸線基本上軸向延伸。
33.根據(jù)權(quán)利要求27至32中任一項所述的光學(xué)組件，其中，所述光學(xué)組件由光學(xué)傳 導(dǎo)材料形成，所述光學(xué)傳導(dǎo)材料內(nèi)是所述反射元件。
34.—種光學(xué)組件，用于反射進入所述光學(xué)組件的端部的光，包括透光長形主體，包括沿著所述長形主體的縱向軸線放置的反射元件，每個反射元件 包括相對于所述長形主體的縱向軸線以分隔開的關(guān)系延伸的面，當從所述端部觀看所述 長形主體時，所述反射元件共同形成合成截面反射區(qū)域；其中，隨著所述長形主體的長度被縮減，所述合成截面反射區(qū)域中的孔擴大，使得 所述反射區(qū)域相應(yīng)地減小。
35.—種合成反射器，包括縱向分隔開的不同直徑的中空反射元件，其中，所述反射 元件的逐漸移除使所述合成反射器的反射率變化。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的合成反射器，其中，所述中空反射元件是不重疊的。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的合成反射器，其中，一個元件的中空部分的直徑與相鄰元 件的外徑基本相同。
38.—種磨損傳感器，用于測量對象的磨損的量，所述磨損傳感器包括透光長形主體，在使用中被布置在所述對象內(nèi)，所述長形主體包括多個標記，所述 多個標記沿著所述長形主體的長度并且與所述長形主體的長度交叉地分隔開，使得從所 述長形主體的端部能夠看見每個標記，所述標記被布置為使得隨著所述長形主體的長 度由于所述對象的磨損而磨損，所述標記相繼磨損；其中，剩余標記的數(shù)量提供對所述對象經(jīng)受的磨損的量的指示。
39.一種確定磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的方法，所述方法包括將光引導(dǎo)至磨損傳感器的透光長形主體中，所述長形主體包括多個標記，所述多個 標記沿著所述長形主體的長度并且與所述長形主體的長度交叉地分隔開，使得從所述長 形主體的端部能夠看見每個標記，所述標記被布置為使得隨著所述長形主體的長度磨 損，所述標記相繼磨損；以及評估剩余標記的數(shù)量；其中，剩余標記的數(shù)量提供對所述磨損傳感器經(jīng)受的磨損的量的指示。
40.—種磨損傳感器系統(tǒng)，包括如上面限定的一個或更多個磨損傳感器，安裝在經(jīng)受磨損的一個或更多個物體中；監(jiān)控器，用于讀取所反射的光的一個或更多個特性；以及輸出端，用于基于對所述一個或更多個特性的讀取來產(chǎn)生與所述一個或更多個物體 的磨損有關(guān)的信息。
41.如權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中，所述輸出端包括警報發(fā)生器，用于當所述一個 或更多個傳感器指示磨損達到閾值時發(fā)出警報。
42.如權(quán)利要求40或41所述的系統(tǒng)，其中，所述輸出端包括顯示器，用于顯示所測量的一個或更多個傳感器的磨損。
43.如權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中，顯示出的所測量的磨損是所述一個或更多個物 體的剩余厚度的形式。
44.一種方法，包括提供如在權(quán)利要求40中限定的一個或更多個磨損傳感器；當所述傳感器或每個傳感器安裝在經(jīng)受磨損的一個或更多個物體中時，讀取所反射 的光的一個或更多個特性；以及基于對所述一個或更多個特性的讀取來輸出與所述一個或更多個物體的磨損有關(guān)的信息。
全文摘要
一種磨損測量設(shè)備，包括主體，在第一端具有可磨損部分；在所述主體內(nèi)部的導(dǎo)光區(qū)域，所述導(dǎo)光區(qū)域在可磨損部分內(nèi)具有反射部分。反射部分被配置為使被引導(dǎo)經(jīng)過導(dǎo)光部分并且在反射部分處的光沿著導(dǎo)光部分向后反射。由反射部分反射的光的一個或更多個特性與可磨損部分的磨損程度有關(guān)。一種光學(xué)組件，包括縱向軸線以及沿著所述縱向軸線分隔開的多個反射元件。所述反射元件被布置為反射被引導(dǎo)在與所述縱向軸線基本對齊的方向上的光。反射的量是在沿著組件的長度的方向上組件的物理退化、剝落或磨損的函數(shù)。
文檔編號G01B11/22GK102016492SQ200880126151
公開日2011年4月13日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者布賴恩·戴維斯 申請人:布賴恩投資有限公司