專利名稱：在線監(jiān)測電焊條偏心的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種改進(jìn)的幾何量電測傳感器，能快速測定電焊條的偏心，用于電焊條偏心的在線監(jiān)測。
目前我國電焊條生產(chǎn)廠測量電焊條偏心普遍采用人工抽檢的方法，即在生產(chǎn)流水線旁放置一臺(tái)臺(tái)式電焊條偏心儀，定時(shí)從生產(chǎn)流水線上抽出一根電焊條放在偏心儀的一對電感線圈或電渦流線圈之間，擱在支承架上轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有偏心的電焊條的焊芯與兩線圈之間距離的改變分別影響二個(gè)線圈的電感量的改變，使差動(dòng)式檢測線路輸出的電量發(fā)生相應(yīng)變化，根據(jù)變化量最大與最小值測出偏心值。一般生產(chǎn)廠規(guī)定每幾分鐘或十幾分鐘抽檢一根，但這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)線上通過的電焊條一般有幾千至上萬根之多?，F(xiàn)用的儀器與測量方法無法適應(yīng)電焊條生產(chǎn)流水線上在線檢測電焊條偏心的需要。
提出本實(shí)用新型的目的是要提出一種突破現(xiàn)有儀器與現(xiàn)有檢測方法局限，能用于電焊條生產(chǎn)流水線偏心在線監(jiān)測的新型傳感器。
本實(shí)用新型是由一個(gè)矩形截面線圈(1)、條狀硬質(zhì)墊片(2)及檢測電焊條位置的光電管(3)組成。線圈中間可以用或不用磁芯，磁芯截面可以是矩形，E形或U形。線圈導(dǎo)線直徑及圈數(shù)可以采用與目前使用的偏心儀中電感傳感器或電渦流傳感器相近的參數(shù)，但線圈采用矩形截面，該截面長度應(yīng)大于所測電焊條周長，長為30至70毫米，以45至55毫米較好；寬為1至15毫米，以3至8毫米較好。條狀硬質(zhì)墊片(2)的表面與線圈(1)的表面平行且高出0.2-4毫米，以高出0.5-1.2毫米較好。條狀硬質(zhì)墊片可用硬質(zhì)合金或硬質(zhì)無機(jī)材料等制造。該墊片與電焊條接觸的表面應(yīng)平整光滑，棱角修圓，兩端應(yīng)有過渡斜坡，以便電焊條從其它的與傳感器相鄰的硬質(zhì)表面或軟表面的導(dǎo)軌或者慢速移動(dòng)的輸送帶上滾到傳感器的墊片表面上。也可以將線圈、墊片與導(dǎo)軌做成一體。傳感器可以水平向上、水平向下或傾斜固定安裝。其中水平向下固定安裝方式較好，具有避免表面積灰的優(yōu)點(diǎn)。用與其平行的表面貼有海綿、泡沫塑料等彈性材料的輸送帶將電焊條壓在傳感器的表面上逐根滾動(dòng)通過。輸送帶可以用平膠帶、三角帶、同步帶等。輸送帶與傳感器之間的距離以能使電焊條在檢測時(shí)始終貼住傳感器的墊片表面但又不壓傷電焊條為準(zhǔn)。輸送帶下方可以用不銹鋼板、聚四氟乙烯板等無磁性材料板做托板。
本實(shí)用新型是根據(jù)電焊條在傳感器的檢測區(qū)間內(nèi)滾動(dòng)時(shí)傳感器的電感變化量求出電焊條的偏心值。矩形傳感器居中附近一段區(qū)域的磁場強(qiáng)度比較均勻，在此區(qū)域檢測電路的輸出電量主要隨焊芯與傳感器表面的距離變化而變化，當(dāng)偏心不太大時(shí)，如偏心小于0.25毫米，檢測電路輸出電量近似地與焊芯與傳感器表面的距離成正比。根據(jù)電焊條在傳感器表面滾動(dòng)一定角度時(shí)傳感器的電感量變化能方便地求出電焊條的偏心值。以不偏心的電焊條貼住傳感器表面時(shí)的輸出量為參考值，如滾動(dòng)一周以上，可以用輸出量的最大與最小值的差值；滾動(dòng)半周，可以用輸出量的幅值；滾動(dòng)90度，可以用前后兩次輸出量的平方和再開平方根來表示其偏心值。檢測電焊條位置的光電管(3)可裝在檢測線圈的外側(cè)面?？梢杂脙蓪騼蓪σ陨蠈ι涫交蚍瓷涫焦怆姽芑蛴霉怆姽芗佣〞r(shí)計(jì)算的方法確定電焊條在傳感器上的位置及滾動(dòng)的角度。
為了提高檢測精度，可以修磨磁芯或條狀硬質(zhì)墊片。磁芯表面或條狀硬質(zhì)墊片表面可按使不偏心電焊條滾動(dòng)通過檢測區(qū)時(shí)，輸出量變化最小進(jìn)行修磨；或者在后繼信號處理時(shí)采取微處理機(jī)用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒▉頊p少在檢測區(qū)域內(nèi)不同位置磁場強(qiáng)度實(shí)際不同對檢測結(jié)果的影響。
使用時(shí)可以將兩個(gè)傳感器相隔100至300毫米平行安放，用兩條平行的、相距100至300毫米、寬20至60毫米、表面貼有5至15毫米厚彈性材料的輸送帶將電焊條壓在傳感器的表面上逐根滾動(dòng)通過進(jìn)行檢測。這樣一次可檢測一根焊條兩處的偏心值，能較好地在線監(jiān)測電焊條的偏心值。這種方法不需要精確調(diào)整距離及平行度的復(fù)雜機(jī)械機(jī)構(gòu)，更換焊條規(guī)格方便，也不會(huì)由于種種意外原因造成焊條重疊時(shí)在檢測口堵塞。
實(shí)施本實(shí)用新型可以取代目前電焊條生產(chǎn)廠普遍采用的人工抽檢電焊條偏心的方法，實(shí)現(xiàn)電焊條生產(chǎn)過程中電焊條偏心的在線監(jiān)測。利用本實(shí)用新型制成的在線檢測設(shè)備用在壓涂后與進(jìn)烘房前，能立即發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線上的偏心超限焊條，可以及時(shí)挑出，若大量焊條超偏，可及時(shí)調(diào)整壓涂機(jī)；用在烘干后，能防止不合格產(chǎn)品出廠。實(shí)施本實(shí)用新型對提高電焊條制造質(zhì)量有重大作用，因而能產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
附圖
是本實(shí)用新型使用的圖例。圖中1為線圈，2為條狀硬質(zhì)墊片，3為檢測電焊條位置的光電發(fā)射管與光電接收管，4為導(dǎo)軌，5為海綿帶，粘在平膠帶6上，7為托板，8為電焊條。本例所示是傳感器表面向下固定安裝，輸送帶向上壓住并搓動(dòng)電焊條向右滾動(dòng)的使用方式。
本實(shí)用新型非限定性實(shí)施例1采用5mm×8mm×45mm鐵氧體磁芯，外用0.16mm直徑的高強(qiáng)度漆包線繞1400圈作為傳感器線圈。用硬質(zhì)陶瓷加工成0.8mm×8mm×60mm的墊片，用高強(qiáng)度粘結(jié)劑將墊片固定在磁芯表面上。在線圈側(cè)面采用二對對射式光電傳感器，間距30mm，其中心位置與傳感器中心位置相對應(yīng)。將傳感器接入電感檢測橋路，施加幅值10伏頻率1Khz的正弦波交流電，經(jīng)檢波放大后取出焊條通過檢測區(qū)時(shí)的信號，用輸出量的最大與最小值的差值代表焊條的偏心值。電焊條與電焊條之間保持相隔50mm以上逐根滾動(dòng)通過傳感器。本實(shí)用新型實(shí)施例1適用于φ2.0-φ5.0規(guī)格的普通碳鋼電焊條的在線監(jiān)測。
本實(shí)用新型非限定性實(shí)施例2用4mm×3mm×45mm硬質(zhì)陶瓷材料加工成墊片，將此墊片作為線圈骨架的中間部分，采用0.21mm直徑的高強(qiáng)度漆包線繞14圈，墊片表面與線圈表面平行并高出0.5mm，用環(huán)氧樹脂固定。在線圈側(cè)面采用二對對射式光電傳感器，間距30mm，其中心位置與傳感器中心位置相對應(yīng)。將傳感器接入電渦流檢測橋路，施加頻率為2Mhz的穩(wěn)頻穩(wěn)幅正弦波交流電，經(jīng)檢波放大后取出信號，用輸出量的最大與最小值的差值代表焊條的偏心值。電焊條與電焊條之間保持相隔50mm以上逐根滾動(dòng)通過傳感器。本實(shí)用新型實(shí)施例2適用于φ2.0-φ5.0規(guī)格的不銹鋼電焊條的在線監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種在線監(jiān)測電焊條偏心的傳感器，其特征在于它是由一個(gè)固定安裝的截面為長30至70毫米，寬1至15毫米的矩形線圈(1)、與線圈(1)的表面平行且高出0.2-4毫米條狀硬質(zhì)墊片(2)及裝在檢測線圈側(cè)面的光電管(3)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于條狀硬質(zhì)墊片表面平整光滑，棱角修圓，兩端修磨出過渡斜坡。
專利摘要本實(shí)用新型在線監(jiān)測電焊條偏心的傳感器是一種改進(jìn)的幾何量電測傳感器,用于電焊條生產(chǎn)流水線上自動(dòng)監(jiān)測每根電焊條的偏心。它是由矩形線圈、條狀硬質(zhì)墊片及檢測電焊條位置的光電管組成,根據(jù)電焊條在傳感器的檢測區(qū)間內(nèi)滾動(dòng)時(shí)傳感器輸出量的變化值求出電焊條的偏心值。實(shí)施本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)電焊條生產(chǎn)過程中電焊條偏心的在線監(jiān)察,對提高電焊條制造質(zhì)量有積極作用。
文檔編號G01B7/31GK2297711SQ9622239
公開日1998年11月18日 申請日期1996年12月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月6日
發(fā)明者呂強(qiáng)中 申請人:呂強(qiáng)中