專利名稱：鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磁性檢測裝置，具體涉及一種鋼塑共擠型材生產設備中所需 的鋼襯接縫檢測裝置。
背景技術：
鋼塑共擠型材一側為鋼襯一側為塑料，或者中間為鋼襯外側為塑料，其在生產過 程中，存在鋼襯接縫。該鋼襯接縫被覆塑料覆蓋。為了便于切割，需要用專用裝置對鋼襯接 縫進行檢測定位。目前，我國的鋼塑共擠型材生產設備對鋼襯接縫檢測的裝置主要有兩種一種是接近開關。由于鋼襯表面覆蓋約4mm厚的塑料，如果考慮到安裝及安全問 題，接近開關的端部與型材表面至少應留有1mm的間隔，接近開關與鋼襯的距離已經達到 接近開關檢測的上限。在切割過程中，鋼襯的震動常造成接近開關誤報，生產廢品率增加。 有的型材生產廠家為了增加檢測距離，改用直徑較大的接近開關，但因為型材生產時，鋼襯 的溫度較高，兩根鋼襯之間的塑料接頭受到熱和機械推擠作用，接縫寬度被壓縮，大直徑接 近開關對于窄縫的識別率較低，或者根本識別不出。另一種是國內某研究機構研制的專用檢測裝置，是根據(jù)鋼、塑不同導磁能力的原 理制成的。這種裝置對檢測距離有嚴格的要求，型材切割過程中細微的機械位移也容易產 生誤報。更重要的是，由于整個裝置的檢測靈敏度不可調，也沒有現(xiàn)場指示，在復雜電磁環(huán) 境下，調試較為困難。總之，目前還沒有一種對距離要求不嚴格、靈敏度可調，具有現(xiàn)場檢測指示的鋼襯 接縫檢測裝置。

實用新型內容根據(jù)以上現(xiàn)有技術中的不足，本實用新型要解決的問題是提供一種實用性強，通 用性好，簡單實用的鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯 接縫檢測裝置，包括殼體、電源和指示燈，其特征在于殼體內設置磁性檢測裝置和控制電 路，磁性檢測裝置的輸出端連接控制電路，控制電路的輸出端設置連接指示燈和接口，電源 連接控制電路的電源輸入端。使用時，在鋼塑共擠型材生產設備生產過程中，將磁性檢測裝置設置在型材的一 側，當檢測到鋼襯接縫時，控制電路立即輸出相應的電平，同時用指示燈指示出，接口用于 上傳數(shù)據(jù)。所述的磁性檢測裝置包括U形鐵芯和永磁體，永磁體設置在U形鐵芯中部，永磁體 的中心線與U形鐵芯的軸線重合，所述的U形鐵芯的一個臂設置氣隙，氣隙內設置霍爾元 件，霍爾元件電連接控制電路。通過永磁體產生磁場，利用導磁鐵芯將磁場引到檢測位置， 鐵芯和待測鋼襯形成環(huán)形磁路。u形鐵芯的兩個臂中的一個臂設置氣隙，通過這段缺口產生的空氣隙，降低磁路中的磁通密度，保證磁敏元件(如霍爾元件)工作在線性區(qū)。整個磁路 由兩部分組成固定部分和移動部分。由永磁體、鐵芯、空氣隙組成的固定部分磁路的磁阻 基本不變；由型材的被覆塑料和鋼襯等組成的移動部分磁路的磁阻與型材的構成有很大關 系如果待測型材是由連續(xù)的鋼襯組成，則磁阻小，磁路中的磁通密度大；如果在檢測區(qū)間 內待測型材中存在鋼襯的塑料接縫，由于塑料的導磁能力較弱，整個磁路磁阻變大，磁通密 度較小。通過霍爾元件來檢測出這種變化。霍爾元件是磁敏元件，當磁場穿過其敏感面時， 它能輸出一定的霍爾電勢，在線性區(qū)，霍爾電勢與磁通密度成正比關系。根據(jù)前面的介紹可 知，霍爾電勢的大小實際上反映了在檢測區(qū)間內型材中是否存在鋼襯接縫?；魻栐妮?出有多種形式，單端輸出結構只有三只引腳，差動輸出結構有四只引腳。本實用新型可以選 用差動輸出結構。所述的控制電路包括放大器和比較器，放大器的輸入端連接霍爾元件的輸出端， 放大器的輸出端連接比較器的輸入端，比較器的輸出端分別連接指示燈和接口?；魻栐?產生的霍爾電勢經過放大器放大后仍包含磁路的變化信息，對其幅值的比較可判斷出磁路 的構成變化。例如，幅值大，說明磁路中的磁通密度高，磁阻小，移動部分的材料是鋼襯；幅 值小，磁路中磁通密度小，磁阻大，移動部分的材料中存在接縫。在幅值由大到小的變化過 程中，在檢測位置就是前段鋼襯到接縫的過渡過程。當接縫位于U形鐵芯的雙臂中間位置 時，霍爾電勢的幅值達到最小值。所述的接口可以采用NPN型輸出或者PNP型輸出，可根據(jù)實際要求自行選擇，便于 上傳信號與PLC或CPU等設備結合。本實用新型的供電可以直接取自PLC的+24v直流穩(wěn)壓電源，也可以設置內置電 源。本實用新型鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置所具有的有益效果是通 過在塑料的殼體內設置磁性檢測裝置和控制電路，控制電路的輸出端設置連接指示燈和接 口，電源連接控制電路的電源輸入端。使用時，在鋼塑共擠型材生產設備生產過程中，將磁 性檢測裝置設置在型材的一側，當檢測到鋼襯接縫時，控制電路立即輸出相應的電平，同時 用指示燈指示出，接口用于上傳數(shù)據(jù)。本實用新型檢測靈敏度可通過放大器調節(jié)，以適應復 雜的工作環(huán)境。

圖1為本實用新型的原理方框圖；圖2為本實用新型的磁性檢測裝置的結構示意圖；其中1、鐵芯2、永磁體3、霍爾元件4、塑料層5、接縫6、鋼襯。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述如圖1、圖2所示，殼體內設置磁性檢測裝置和控制電路，磁性檢測裝置的輸出端 連接控制電路，控制電路的輸出端設置連接指示燈和接口，電源連接控制電路的電源輸入端。使用時，在鋼塑共擠型材生產設備生產過程中，將磁性檢測裝置設置在型材的一側，當檢測到鋼襯接縫時，控制電路立即輸出相應的電平，同時用指示燈指示出，接口用于 上傳數(shù)據(jù)。具體來講，磁性檢測裝置包括U形鐵芯1和永磁體2，永磁體2設置在U形鐵芯1 中部，永磁體2的中心線與U形鐵芯1的軸線重合，U形鐵芯1的一個臂設置氣隙，氣隙內 設置霍爾元件3，霍爾元件3電連接控制電路?？刂齐娐分饕ǚ糯笃骱捅容^器，放大器 的輸入端連接霍爾元件3的輸出端，放大器的輸出端連接比較器的輸入端，比較器的輸出 端分別連接指示燈和接口。放大器可以采用儀用放大器，儀用放大器具有極高的共模抑制 比(最小115dB)，對復雜的電磁干擾信號具有較強的抑制能力。接口可以采用NPN型輸出 或者PNP型輸出，可根據(jù)實際要求自行選擇，便于上傳信號與PLC或CPU等設備結合。接口 還可以設為無線傳輸裝置。本實用新型也可以設置內置電源，也可以設置外接電源。本實用新型中提及的永磁體2、霍爾元件3、放大器和比較器均為普通現(xiàn)有技術， 其連接和使用為本行業(yè)技術人員所掌握。工作原理和使用過程通過永磁體2產生磁場，利用導磁鐵芯1將磁場引到待檢測位置，鐵芯1和待測鋼 襯6形成環(huán)形磁路。U形鐵芯1的兩個臂中的一個臂設置氣隙，通過這段缺口產生的空氣隙 (或者非導磁材料制成的填充物)，降低磁路中的磁通密度，保證磁敏元件(如霍爾元件) 工作在線性區(qū)。整個磁路由固定的U形鐵芯1和移動的待測鋼襯6組成。由永磁體2、鐵芯 1、空氣隙組成的固定部分的磁阻基本不變；由型材的被覆塑料層4和鋼襯6組成的移動部 分的磁阻與鋼襯6的構成有很大關系在檢測位置，如果待檢鋼襯6是連續(xù)的鋼襯，則磁阻 小，磁路中的磁通密度大；如果存在鋼襯6和塑料接縫5，由于塑料的導磁能力較弱，整個磁 路磁阻變大，磁通密度較小?？梢酝ㄟ^霍爾元件3檢測出這種變化?；魻栐?是磁敏元件，當磁場穿過其敏感面時，它能輸出一定的霍爾電勢，在線 性區(qū)，霍爾電勢與磁通密度成正比關系?；魻栐?的輸出有多種形式，單端輸出結構只有 三只引腳，差動輸出結構有四只引腳。本實施例選用差動輸出結構?；魻栐?產生的霍爾電勢經過放大器放大后仍然包含磁路的變化信息，對其幅 值的比較可判斷出磁路的構成變化。例如，幅值大，說明磁路中的磁通密度高，磁阻小，移動 部分的材料是鋼襯；幅值小，磁路中磁通密度小，磁阻大，移動部分的材料中存在接縫。檢測 位置中前段鋼襯到接縫的過渡過程，霍爾電勢反應在幅值由大到小的變化過程中。當接縫 5位于U形鐵芯1的雙臂中間位置時，霍爾電勢的幅值達到最小值。
權利要求鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置，包括殼體、電源和指示燈，其特征在于殼體內設置磁性檢測裝置和控制電路，磁性檢測裝置的輸出端連接控制電路，控制電路的輸出端設置連接指示燈和接口，電源連接控制電路的電源輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置，其特征在于 所述的磁性檢測裝置包括U形鐵芯和永磁體，永磁體設置在U形鐵芯中部，永磁體的中心線 與U形鐵芯的軸線重合，所述的U形鐵芯的一個臂設置氣隙，氣隙內設置霍爾元件，霍爾元 件電連接控制電路。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置，其特征在 于所述的控制電路包括放大器和比較器，放大器的輸入端連接霍爾元件的輸出端，放大器 的輸出端連接比較器的輸入端，比較器的輸出端分別連接指示燈和接口。
專利摘要鋼塑共擠型材生產設備用鋼襯接縫檢測裝置，屬于磁性檢測裝置領域。包括殼體、電源和指示燈，其特征在于殼體內設置磁性檢測裝置和控制電路，磁性檢測裝置的輸出端連接控制電路，控制電路的輸出端設置連接指示燈和接口，電源連接控制電路的電源輸入端。使用時，在鋼塑共擠型材生產設備生產過程中，將磁性檢測裝置設置在型材的一側，當檢測到鋼襯接縫時，控制電路立即輸出相應的電平，同時用指示燈指示出，接口用于上傳數(shù)據(jù)。本實用新型結構簡單，方便實用，調節(jié)準確，通用性好，可以適應復雜的工作環(huán)境。
文檔編號B29C47/92GK201604288SQ20102030094
公開日2010年10月13日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權日2010年1月19日
發(fā)明者曲延昌 申請人:曲延昌