專利名稱：用于校準(zhǔn)埋置在目的物內(nèi)的傳感器的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及工業(yè)輥覆蓋層和其它目的物的性能測(cè)量，更具體而言，本發(fā)明涉及這種測(cè)量用測(cè)量裝置的校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)應(yīng)用，尤其是與造紙有關(guān)的工業(yè)應(yīng)用中采用圓筒形輥。這些輥通常用于要求高的環(huán)境，在該環(huán)境中這些輥可受到較高的動(dòng)載荷和溫度以及侵蝕性或者腐蝕性化學(xué)試劑的作用。作為一個(gè)實(shí)例，在一個(gè)典型的造紙廠中，輥不僅用于在加工站之間傳輸纖維網(wǎng)板，而且就加壓部分和壓延輥來(lái)說(shuō)，還用于將網(wǎng)板本身加工成紙。
由于在造紙機(jī)內(nèi)不同位置處的輥需要執(zhí)行不同的功能，因此通常想要使造紙用輥按照在造紙機(jī)內(nèi)的位置來(lái)構(gòu)成。由于造紙輥具有許多不同的性能要求，而且由于更換整根金屬輥可能相當(dāng)昂貴，因此許多造紙輥包括一個(gè)圍繞著通常為金屬芯部圓周表面的聚合物覆蓋層。通過(guò)改變覆蓋層所用的材料，覆蓋層設(shè)計(jì)者能根據(jù)多種造紙應(yīng)用需要提供具有不同性能特征的輥。還有，與更換整個(gè)金屬輥相比，修理、重磨削或更換金屬輥上的覆蓋層能明顯地減少花費(fèi)。用于覆蓋層的典型聚合材料包括天然橡膠、合成橡膠例如氯丁橡膠、丁苯橡膠(SBR)、腈橡膠、氯磺酸化聚乙烯(“CSPE”-還公知來(lái)自DuPont的商品名稱HYPALON)、EDPM(該名稱為一種由乙烯-丙烯二烯單體制成的乙烯-丙烯三元共聚物)、聚氨酯、熱固性復(fù)合材料和熱塑性復(fù)合材料。
在許多情況下，輥覆蓋層包括至少兩個(gè)不同的層一個(gè)覆蓋芯部并提供與其的結(jié)合力的底層；以及一個(gè)頂料層，所述頂料層覆蓋和結(jié)合底層并用作輥的外表面(一些輥還包括一個(gè)被底層和頂料層夾入的中間“連接”層)。這些材料層通常被選定以便為覆蓋層提供規(guī)定的成組工作物理性能。所述成組物理性能可包括所要求的強(qiáng)度、彈性模量以及對(duì)高溫、水和有害化學(xué)制品的抗力以便經(jīng)受住造紙環(huán)境。此外，覆蓋層通常被設(shè)計(jì)成具有一個(gè)適于它們打算執(zhí)行的過(guò)程的預(yù)定表面硬度，而且它們通常需要在不傷及紙張的情況下使紙張從覆蓋層上“釋放”下來(lái)。還有，為了經(jīng)濟(jì)性起見(jiàn)，覆蓋層應(yīng)該是耐磨和防水的。
一些輥?zhàn)鳛檐堓伋霈F(xiàn)，其中兩個(gè)或更多輥被這樣定位以致于它們形成一個(gè)網(wǎng)板能通過(guò)的“輥隙”。這種輥經(jīng)常例如在一臺(tái)造紙機(jī)的加壓部分內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。多個(gè)輥以一個(gè)規(guī)定壓力壓住該網(wǎng)板以便進(jìn)行加工。然而，在一些情況下輥能在網(wǎng)板上不均勻地施加壓力。不均勻壓力操作能導(dǎo)致許多問(wèn)題，包括(a)一個(gè)或多個(gè)輥的覆蓋層略微地“不圓”；(b)一個(gè)輥被安裝成其軸線不平行于配合輥的軸線；或者(c)在輥覆蓋層之一上增大局部磨損。不考慮不均勻壓力的起因，它的存在能消極地影響該網(wǎng)板的處理，在極端情況下還能損傷覆蓋層或者甚至導(dǎo)致它破裂。
可以提供一些系統(tǒng)，它們?cè)噲D探測(cè)出在一個(gè)輥或輥覆蓋層內(nèi)不同位置處的壓力。一種系統(tǒng)包括上面裝有多個(gè)壓力傳感器的柔性帶狀物，該帶狀物可安置在多個(gè)輥之間并提供壓力讀數(shù)(例如參見(jiàn)Moore的美國(guó)專利No.5,953,230)。另一種系統(tǒng)使用多個(gè)傳感器，它們被埋入輥覆蓋層本身之中并向一臺(tái)外部處理機(jī)提供信號(hào)(例如參見(jiàn)Moschel等的美國(guó)專利No.5,699,729)。
采用埋入式傳感器的系統(tǒng)可能是特別符合需要的，這是因?yàn)樗鼈兩踔猎谳伖ぷ髌陂g也能被方便地監(jiān)控。當(dāng)然，重要的是，埋入傳感器在它們探測(cè)其關(guān)心的特定特性時(shí)是準(zhǔn)確的。由于傳感器輸出值會(huì)因制造、取向和覆蓋傳感器的材料厚度的差異而變化，因此通常推薦和/或需要校準(zhǔn)傳感器。因此，一種簡(jiǎn)化校準(zhǔn)埋入式傳感器的裝置和/或方法可能是所需的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)一種設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法用來(lái)校準(zhǔn)具有埋入式傳感器的被覆蓋的輥。作為一個(gè)第一方面，本發(fā)明包括一種用于簡(jiǎn)化校準(zhǔn)埋置在目的物內(nèi)的傳感器的設(shè)備，包括一個(gè)底座；一個(gè)安裝在該底座上的被構(gòu)造以在第一方向上產(chǎn)生力的力發(fā)生器；一臺(tái)與該力發(fā)生器連接的探測(cè)由該力發(fā)生器所施加的力的大小的載荷傳感器；一個(gè)與該底座樞轉(zhuǎn)互連并且可圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的輥安裝組件，該第一旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直；和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在該輥安裝組件上以便圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輥，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直，該輥在該第一方向上充分伸出以便給該目的物施加一個(gè)力。這個(gè)設(shè)備可以利用傳感器輸出值校準(zhǔn)施加到該傳感器上的力。
在一些實(shí)施例中采用兩個(gè)力發(fā)生器(優(yōu)選可充氣膨脹的空氣囊)以及兩臺(tái)載荷傳感器。還有，在一些實(shí)施例中，該設(shè)備包括一個(gè)能探測(cè)該輥或者目的物溫度的溫度傳感器。這種探測(cè)能夠指示目的物何時(shí)已達(dá)溫度平衡狀態(tài)，由此提高了校準(zhǔn)準(zhǔn)確度。
作為第二方面，本發(fā)明針對(duì)一種方法，該方法用來(lái)校準(zhǔn)帶有埋入式傳感器的目的物。該方法始于提供一個(gè)帶有內(nèi)部埋入傳感器的目的物，以及一個(gè)如上所述的設(shè)備。本方法繼續(xù)進(jìn)行致動(dòng)力發(fā)生器以便通過(guò)該輥給目的物施加一個(gè)力。接著，用載荷傳感器測(cè)量由力發(fā)生器產(chǎn)生的力，還測(cè)量響應(yīng)于由該輥施加給該目的物的力的傳感器輸出值。對(duì)于不同大小的不同力重復(fù)在前的三個(gè)步驟以便使壓力輸入值與傳感器輸出值相關(guān)聯(lián)。
在一些實(shí)施例中，目的物是一個(gè)被覆蓋的輥，而且在施加力期間該目的物旋轉(zhuǎn)。一些實(shí)施例包括監(jiān)控該輥或者目的物的溫度以便探測(cè)出何時(shí)達(dá)到溫度平衡狀態(tài)；這種監(jiān)控通常在給該目的物施加力之后發(fā)生。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于校準(zhǔn)埋置在被覆蓋的輥內(nèi)的多個(gè)傳感器的設(shè)備的透視圖；圖2是圖1所示設(shè)備的側(cè)視圖；和圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于校準(zhǔn)埋置在被覆蓋的輥內(nèi)的多個(gè)傳感器的設(shè)備的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明作出更加全面的描述，其中圖中示出了本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可具體化為多種不同形式，且不應(yīng)被理解為受到此處所述實(shí)施例的限制。相反，提供這些實(shí)施例將使這一披露更加充分和完整，并向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記自始至終指明的是相同的元件。為了清楚起見(jiàn)可能夸大一些部件的厚度和尺寸。
下面參見(jiàn)附圖，圖1和2中示出了大致由附圖標(biāo)記10表示的校準(zhǔn)設(shè)備。校準(zhǔn)設(shè)備10可被安裝在通常用于在一個(gè)被覆蓋的輥R的表面上實(shí)施多種操作的車床L或另一旋轉(zhuǎn)裝置例如磨床等類似物上。設(shè)備10的一些部件的定位、位置和移動(dòng)將在下文參照它們相對(duì)于其它部件的位置進(jìn)行描述。如此處所用，“向前”及其派生詞以及“前”及其派生詞指的是由一個(gè)平行于一個(gè)表面的矢量限定出的方向，所述表面位于設(shè)備10下面并自設(shè)備10向輥R延伸。而術(shù)語(yǔ)“后”、“向后”及其派生詞指的與向前方向相反的方向，即由一個(gè)與該下方表面平行并且從輥R朝向設(shè)備10延伸的矢量限定出的方向。同時(shí)，該向前和向后方向形成設(shè)備10的“縱”向。術(shù)語(yǔ)“橫向”、“外”及其派生詞指的是由多個(gè)矢量限定出的方向，所述多個(gè)矢量始于一個(gè)二等分該設(shè)備10的垂直縱向平面并且平行于在下面的表面以及垂直于向前方向延伸。術(shù)語(yǔ)“向內(nèi)”、“內(nèi)”、“內(nèi)側(cè)”及其派生詞指的是與橫向相反的多個(gè)方向，即由多個(gè)始于設(shè)備10的橫向邊緣處并且朝前述二等分平面延伸的矢量限定出的方向。同時(shí)，向內(nèi)和橫向方向形成設(shè)備10的多個(gè)“橫斷”方向。
設(shè)備10包括一個(gè)大致水平的底座12，所述底座安裝在車床復(fù)式刀架(即在車床上面安裝切削刀具的那個(gè)部分)上。底座12包括一塊大致水平的底板13和一個(gè)大致垂直的空氣囊安裝構(gòu)件16，所述構(gòu)件16固定在底板13的前邊緣上并從該處向上升起。兩個(gè)三角形支架14a、14b固定在底板13的上表面和空氣囊安裝構(gòu)件16的后表面上。底座12還包括一個(gè)從空氣囊安裝構(gòu)件16的前表面向前延伸的跨越構(gòu)件36，并且進(jìn)一步包括一塊鉸鏈安裝板38，所述鉸鏈安裝板被固定在跨越構(gòu)件36的前邊緣上并由此處向下延伸。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，底座12可采取其它構(gòu)型。例如，如圖所示的部件的尺寸和厚度可以變化，兩個(gè)或更多部件可形成為單一構(gòu)件或形成為單獨(dú)的部件，或者底板13可被構(gòu)造以附接到除轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以外的裝置上。在任何情況下，該底座應(yīng)成形以便為設(shè)備10的其它部件提供適當(dāng)?shù)陌惭b位置，并且應(yīng)由一種對(duì)于經(jīng)受嚴(yán)峻作業(yè)而言足夠堅(jiān)固且剛性足夠大的材料(例如鋼)制成。
再次參見(jiàn)圖1和2，兩個(gè)空氣囊20a、20b通過(guò)頸部18安裝在空氣囊安裝構(gòu)件16的前表面上?？諝饽?0a、20b以橫向排列的方式安裝在空氣囊安裝構(gòu)件16上。空氣囊20a、20b(通常由橡膠制成)是可充氣膨脹的并連接在一個(gè)氣動(dòng)壓力源(未示出)上。在充氣后，空氣囊20a、20b對(duì)它們連接的部件施加一個(gè)力/壓力。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可利用其它可選構(gòu)型來(lái)生成力或者壓力。例如，在一些實(shí)施例中，可僅僅使用一個(gè)空氣囊。在另一些實(shí)施例中，其它力發(fā)生器例如液壓系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)等也可用來(lái)為設(shè)備10產(chǎn)生力/壓力。
仍參見(jiàn)圖1和2，兩個(gè)載荷傳感器24a、24b通過(guò)螺紋軸23a、23b附接到相應(yīng)的載荷傳感器板23(此處僅示出其中一個(gè))上。載荷傳感器板23進(jìn)而附接到空氣囊20a、20b的頸部22b上。載荷傳感器24a、24b具有常規(guī)結(jié)構(gòu)，因而在此處不需要詳細(xì)描述。載荷傳感器24a、24b被構(gòu)造以便測(cè)量由空氣囊20a、20b在縱向方向上施加的載荷。一種優(yōu)選的載荷傳感器為可從Transducer Techniques(Temecula，加利福尼亞)獲得的SWP-5K-4型。其它力測(cè)量裝置也可代替載荷傳感器24a、24b。
再次參見(jiàn)圖1和2，一個(gè)輥安裝組件26被附接到載荷傳感器24a、24b的前端部。輥安裝組件26包括一塊軸承座安裝板27，所述軸承座安裝板向下延伸以便通過(guò)鉸鏈40與鉸鏈安裝板38的下端部樞轉(zhuǎn)互連，以致于軸承座安裝板27能夠自由地圍繞一條橫向旋轉(zhuǎn)軸線A1樞轉(zhuǎn)。鉸鏈40優(yōu)選具有非常精確的公差，因而能經(jīng)受住垂直于軸線A1施加的非常高的載荷(多達(dá)4,000磅或更多)。
又一次參見(jiàn)圖1和2，輥安裝組件26還包括兩個(gè)輥軸承座28a、28b，它們通過(guò)螺釘或其它緊固件安裝在軸承座安裝板27的前表面上。凸緣32固定(通常通過(guò)多個(gè)螺紋緊固件)在軸承座安裝板27的前表面下部。兩個(gè)固定螺釘34(在圖2中只示出一個(gè))向上延伸穿過(guò)凸緣32并接觸輥軸承座28a、28b的下邊緣。
再次參見(jiàn)圖1和2，輥30可旋轉(zhuǎn)地安裝在輥軸承座28a、28b中以便圍繞一條橫向旋轉(zhuǎn)軸線A2旋轉(zhuǎn)。輥30可采取多種形式，但優(yōu)選由一種未經(jīng)覆蓋的或者用具有至少3P&J硬度的覆蓋層覆蓋的材料(例如鋼)制成。還有，輥30可具有任何所需的長(zhǎng)度和直徑，但優(yōu)選長(zhǎng)度在大約2和5英寸之間而且直徑在3和8英寸之間。
設(shè)備10的安裝和操作始于安裝一個(gè)被覆蓋的輥R，在輥R內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)傳感器埋置在通常用來(lái)在這樣一種輥上執(zhí)行操作的旋轉(zhuǎn)裝置例如上文提及的車床或磨床上。所述傳感器可以是任何種類的傳感器，它們探測(cè)出施加到其上的壓力或在其中引起的應(yīng)力/應(yīng)變；典型的傳感器包括光學(xué)、壓電和壓阻傳感器。在美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/489,768中披露了一種典型的光學(xué)傳感器，因此將該披露內(nèi)容整體收編于此。輥R的覆蓋層通常為一種聚合材料例如橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、共混物、混合物及其結(jié)合物，而且該傳感器通常埋置在該覆蓋層的表面以下。在一些實(shí)施例中，在輥R安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上之后，傳感器的軸線位置被作出記號(hào)從而使設(shè)備10容易定位。
在安裝輥R之后，將設(shè)備10安裝在該旋轉(zhuǎn)裝置上。更具體地說(shuō)，在圖示實(shí)施例中，底板13被安裝在車床的復(fù)式刀架上。優(yōu)選地，該安裝(例如，具有存在于底板13或車床復(fù)式刀架內(nèi)而且螺栓可插入穿過(guò)的溝槽)這樣完成，以致于底板13可作縱向(也就是說(shuō)朝向輥R或遠(yuǎn)離輥R)移動(dòng)，從而使輥30能精確定位。通常，輥30的所需位置是與輥R平行并幾乎接觸輥R的位置。輥30朝輥R的接近度可通過(guò)相對(duì)于該車床滑動(dòng)底座12(即這一運(yùn)動(dòng)在該水平面內(nèi)調(diào)節(jié)輥30)并且用一個(gè)輥隙箔來(lái)校驗(yàn)位置的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。輥30還可通過(guò)調(diào)節(jié)固定螺釘34的方法在該垂直平面內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這能改變輥軸承座28a、28b的高度，并且進(jìn)而改變輥30的軸線A2的取向；這種對(duì)準(zhǔn)能用一個(gè)擱置在輥30上的水平儀進(jìn)行校驗(yàn)。
一旦定位完畢，設(shè)備10就能用來(lái)校準(zhǔn)輥R內(nèi)的多個(gè)傳感器。輥R借助于車床而圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)(通常以每分鐘45轉(zhuǎn)或更高的速度)。然后使用壓力源將空氣囊20a、20b吹脹，直到輥30向輥R施加所需的載荷(由該載荷傳感器測(cè)量)為止(由于軸承座安裝組件26能夠自由地圍繞鉸鏈40樞轉(zhuǎn)，因此由空氣囊20a、20b施加的力被傳送到輥30上)。優(yōu)選地，如果使用多個(gè)空氣囊(如在此示出的空氣囊20a、20b)，它們就被加載到相似的水平。對(duì)于該已測(cè)定載荷而言，與傳感器輸出有關(guān)的數(shù)據(jù)被收集起來(lái)。然后遞增地加大該載荷(通常，施加三或四個(gè)不同的載荷，大小可在大約100和1,500磅/線英寸(pli.)之間變化)，并且收集每一載荷的數(shù)據(jù)。然后沿軸向移動(dòng)所述設(shè)備10(這通常能通過(guò)沿輥R的軸線移動(dòng)車床復(fù)式刀架的方法來(lái)完成)至下一個(gè)傳感器位置，并重復(fù)該加載和數(shù)據(jù)收集步驟。通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)，能導(dǎo)出載荷和傳感器輸出值之間的相互關(guān)系，在造紙機(jī)或其它機(jī)械系統(tǒng)的工作期間收集和說(shuō)明該輥上傳感器數(shù)據(jù)時(shí)該相互關(guān)系能被使用。
圖3中示出了本發(fā)明設(shè)備的另一實(shí)施例，該設(shè)備在這里以10′粗略地標(biāo)出。設(shè)備10′包括與設(shè)備10相同的多個(gè)部件，但還包括一個(gè)熱電偶安裝臂52，所述熱電偶安裝臂被附接到空氣囊安裝板16′上并向前延伸至輥30′。熱電偶50被附接到熱電偶安裝臂52的自由端上并擱在輥30′上。熱電偶50示例性地并且優(yōu)選具有一個(gè)與輥30′表面相配合的內(nèi)凹表面。
熱電偶50在校準(zhǔn)程序期間探測(cè)出輥30′的表面溫度。熱電偶50可包括在本發(fā)明的設(shè)備上以便處理作為一個(gè)由溫度所造成的載荷函數(shù)的傳感器輸出值中的變量。由于一些傳感器根據(jù)它們?cè)谳d荷下所受應(yīng)變而提供輸出值，因此這種能力可能是有用的。特定傳感器的應(yīng)變?nèi)Q于所施加的載荷以及覆蓋層材料的彈性模量。由于聚合物輥覆蓋層由多種材料制成，對(duì)于這些材料來(lái)說(shuō)彈性模量可能由于工作溫度而顯著地改變，因此特定載荷的傳感器輸出值能夠變化直到該覆蓋層達(dá)到溫度平衡狀態(tài)為止。探測(cè)該覆蓋層溫度平衡的一種方法是在整個(gè)加載時(shí)段測(cè)量輥30′的溫度(它在平衡狀態(tài)應(yīng)該具有與輥R相同的溫度，或者具有通過(guò)經(jīng)驗(yàn)試驗(yàn)和/或校準(zhǔn)能與輥R溫度相關(guān)的溫度)，直到溫度穩(wěn)定為止。一旦溫度已經(jīng)穩(wěn)定，就可進(jìn)行傳感器校準(zhǔn)，并能獲得更加精確的結(jié)果。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到，設(shè)備10′可采取其它構(gòu)型。例如，除了熱電偶之外可采用高溫計(jì)或其它溫度感應(yīng)裝置。還有，溫度感應(yīng)裝置可安裝在設(shè)備10′的其它位置上，例如安裝在軸承座安裝板上。此外，輥R的表面可直接進(jìn)行測(cè)量，或者輥30′或輥R的溫度可使用非接觸技術(shù)(例如基于紅外(IR)的系統(tǒng))進(jìn)行測(cè)量。
上文對(duì)本發(fā)明的描述是示例性的且不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。盡管已經(jīng)描述了多個(gè)本發(fā)明的典型實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解，在沒(méi)有實(shí)質(zhì)上偏離本發(fā)明的新教導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)的情況下，在多個(gè)典型實(shí)施例中存在多種變型。因此，所有這些變型旨在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于簡(jiǎn)化校準(zhǔn)埋置在目的物內(nèi)的傳感器的設(shè)備，包括一個(gè)底座；一個(gè)安裝在該底座上的被構(gòu)造以在第一方向上產(chǎn)生力的力發(fā)生器；一臺(tái)與該力發(fā)生器連接的探測(cè)由該力發(fā)生器所施加的力的大小的載荷傳感器；一個(gè)與該底座樞轉(zhuǎn)互連并且可圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的輥安裝組件，該第一旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直；和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在該輥安裝組件上以便圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輥，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直，該輥在該第一方向上充分伸出以便給該目的物施加一個(gè)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述力發(fā)生器是一個(gè)可充氣膨脹的空氣囊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述力發(fā)生器和所述輥被構(gòu)造以致于所述輥向所述目的物施加一個(gè)在大約100和1500磅/線英寸之間的壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥的表面具有至少3P&J的硬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥由鋼制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥安裝組件包括一塊軸承座安裝板和安裝在其上的滾柱軸承，并且所述輥安裝在所述軸承座中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥安裝組件進(jìn)一步包括一個(gè)調(diào)節(jié)所述輥軸向取向的固定螺釘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述底座被構(gòu)造以便安裝在車床和磨床之一上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括溫度傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器安裝在所述底座上并從此處伸至一個(gè)位置，所述溫度傳感器從所述位置感應(yīng)所述輥上的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器是一個(gè)熱電偶。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器這樣安裝以致于它接觸所述輥。
13.一種用于簡(jiǎn)化校準(zhǔn)埋置在目的物內(nèi)的傳感器的設(shè)備，包括一個(gè)底座；一對(duì)安裝在該底座上的力發(fā)生器，每個(gè)力發(fā)生器被構(gòu)造以在第一方向上產(chǎn)生力；一對(duì)載荷傳感器，每個(gè)載荷傳感器與相應(yīng)的力發(fā)生器連接用以探測(cè)由該力發(fā)生器所施加的力的大??；一個(gè)與該底座樞轉(zhuǎn)互連并且可圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的輥安裝構(gòu)件，該第一旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直；和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在該輥安裝構(gòu)件上以便圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輥，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直，該輥在該第一方向上充分伸出以便給該目的物施加一個(gè)力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述力發(fā)生器是可充氣膨脹的空氣囊。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述力發(fā)生器和所述輥被構(gòu)造以致于所述輥向所述目的物施加一個(gè)在大約100和1500磅/線英寸之間的壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥的表面具有至少3P&J的硬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥由鋼制成。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥安裝組件包括一塊軸承座安裝板和安裝在其上的滾柱軸承，并且所述輥安裝在所述軸承座中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述輥安裝組件進(jìn)一步包括一個(gè)調(diào)節(jié)所述輥的軸向取向的固定螺釘。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述底座被構(gòu)造以便安裝在車床和磨床之一上。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括溫度傳感器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器安裝在所述底座上并從此處伸至一個(gè)位置，所述溫度傳感器從所述位置感應(yīng)所述輥上的溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器是熱電偶。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器這樣安裝以致于它接觸所述輥。
25.一種用于校準(zhǔn)埋置在目的物內(nèi)的傳感器的方法，包括以下步驟(a)提供一個(gè)帶有多個(gè)埋置在其中的傳感器的目的物；(b)提供一個(gè)校準(zhǔn)設(shè)備，包括一個(gè)底座；一個(gè)安裝在該底座上的被構(gòu)造以在第一方向上產(chǎn)生力的力發(fā)生器；一臺(tái)與該力發(fā)生器連接的探測(cè)由該力發(fā)生器所施加的力的大小的載荷傳感器；一個(gè)與該底座樞轉(zhuǎn)互連并且可圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的輥安裝構(gòu)件，該第一旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直；和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在該輥安裝構(gòu)件上以便圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輥，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直，該輥在該第一方向上充分伸出以便給該目的物施加一個(gè)力；(c)致動(dòng)所述力發(fā)生器以便通過(guò)所述輥給所述目的物施加一個(gè)力；(d)用所述載荷傳感器測(cè)量由所述力發(fā)生器產(chǎn)生的所述力；(e)測(cè)量響應(yīng)于所述輥施加到所述目的物的所述力的所述傳感器的輸出值；以及(f)對(duì)于多個(gè)不同大小的不同力重復(fù)所述致動(dòng)、測(cè)量和監(jiān)控步驟以便使壓力輸入值與傳感器輸出值相關(guān)聯(lián)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括提供一個(gè)含有一對(duì)力發(fā)生器以及一對(duì)載荷傳感器的設(shè)備。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括將所述設(shè)備的所述底座板安裝在一臺(tái)車床和一臺(tái)磨床之一上的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)控所述目的物的溫度并且僅在所述目的物達(dá)到溫度平衡狀態(tài)之后才繼續(xù)進(jìn)行步驟(d)至(f)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括在步驟(c)至(f)期間圍繞一條大致與所述第二旋轉(zhuǎn)軸線平行的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)所述目的物的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述目的物是一個(gè)覆蓋有聚合物覆蓋層的輥。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述傳感器是光學(xué)傳感器。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括在步驟(c)以前在所述目的物上標(biāo)記傳感器位置的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括在步驟(c)以前將所述輥的旋轉(zhuǎn)軸線調(diào)節(jié)到與所述目的物旋轉(zhuǎn)軸線平行的步驟。
全文摘要
一種用于簡(jiǎn)化校準(zhǔn)埋置在目的物內(nèi)的傳感器的設(shè)備，包括一個(gè)底座；一個(gè)安裝在該底座上的被構(gòu)造以在第一方向上產(chǎn)生力的力發(fā)生器；一臺(tái)與該力發(fā)生器連接的探測(cè)由該力發(fā)生器所施加的力的大小的載荷傳感器；一個(gè)與該底座樞轉(zhuǎn)互連并且可圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)的輥安裝組件，該第一旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直；和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地安裝在該輥安裝組件上以便圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的輥，所述第二旋轉(zhuǎn)軸線大致與該第一方向垂直，該輥在該第一方向上充分伸出以便給該目的物施加一個(gè)力。這個(gè)設(shè)備可以利用傳感器輸出值校準(zhǔn)施加到該傳感器上的力。
文檔編號(hào)G01G21/28GK1735796SQ03825864
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者E·J·古斯塔夫森, R·L·奧林格 申請(qǐng)人:斯托·伍德沃德有限責(zé)任公司