專利名稱：基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶寬檢測傳感器，尤其是一種采用基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感
ο
背景技術(shù)：
現(xiàn)在工廠中關(guān)于帶鋼板寬，板面品質(zhì)的測定技術(shù)尚不完善。它通常采用光照測定的方案利用感光元件監(jiān)測光的存在與否來檢測帶寬。此方法精度良好，所使用的儀器設(shè)備也都是精密設(shè)備，這些精密設(shè)備的應(yīng)用場合就受到了很大的限制，而對于鋼鐵企業(yè)中的工作環(huán)境大都是高溫、高噪聲、多粉塵，條件非常惡劣。這就對感光元件的材料及性能的要求較高，不易維護，使生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本提高，使用非常不便。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，它制作簡單，生產(chǎn)成本低，可在各種惡劣的環(huán)境中使用，實現(xiàn)容易，具有很高的實用價值。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，該傳感器包括帶有調(diào)壓裝置的氣源、帶有氣電信號采集轉(zhuǎn)換的計算機信息處理系統(tǒng)，還包括支架，在所述支架上設(shè)置第一氣縫形成單元、氣縫檢測單元以及設(shè)置在二者之間的氣縫檢測空間，所述第一氣縫形成單元內(nèi)部設(shè)置第一氣室，外部設(shè)置與所述第一氣室相連通的第一進氣接頭、產(chǎn)生第一氣縫的第一縫隙，所述氣縫檢測單元上設(shè)置若干位置與所述第一縫隙相對應(yīng)的并可接收所述第一氣縫的氣體信號的氣體檢測管。本傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過采用氣體測微的方式，對帶鋼的帶寬和板面的品質(zhì)進行精確的測量，充分利用氣縫的性質(zhì)，通過檢測氣縫氣體的變化來檢測板寬和板面品質(zhì)，生產(chǎn)成本低，可在各種惡劣的環(huán)境中使用，實現(xiàn)容易，具有很高的實用價值。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述氣縫檢測單元包括檢測板，所述檢測板上設(shè)置位置與所述第一縫隙相對應(yīng)的檢測腔，所述檢測腔內(nèi)設(shè)置所述氣體檢測管。通過在檢測腔內(nèi)設(shè)置氣體檢測管，可以有效地檢測到氣縫中氣體信號，從而檢測到帶寬及板面品質(zhì)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述第一氣縫形成單元中的第一氣室由第一進氣板和與其密封連接的第一氣縫生成板構(gòu)成，所述第一進氣板上設(shè)置與所述第一進氣接頭相配合的第一進氣口，所述第一氣縫生成板上設(shè)置所述第一縫隙。通過氣室的設(shè)置可以形成穩(wěn)壓氣體，使得生成的氣縫壓力穩(wěn)定，便于測量。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述支架上設(shè)置第二氣縫形成單元，所述第二氣縫形成單元內(nèi)部設(shè)置第二氣室，外部設(shè)置與所述第二氣室相連通的第二進氣接頭、產(chǎn)生第二氣縫的第二縫隙，所述第二縫隙與所述第一縫隙平行，所述第二縫隙產(chǎn)生的第二氣縫穿過所述氣縫檢測空間并且其方向與所述第一縫隙產(chǎn)生的第一氣縫的方向相垂直。第二氣縫形成單元的設(shè)置，通過互相垂直的兩氣縫的設(shè)置，可以使測量更加精確。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述第二氣縫形成單元中的第二氣室由第二進氣板和與其密封連接的第二氣縫生成板構(gòu)成，所述第二進氣板上設(shè)置與所述第二進氣接頭相配合的第二進氣口，所述第二氣縫生成板上設(shè)置所述第二縫隙。采用與第一氣縫形成單元同樣的結(jié)構(gòu)，可以使本傳感器制作簡單，降低成本，便于控制測量精度。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述第一氣縫和所述第二氣縫的寬度均為 0.03mm 0.05mm。由于氣縫寬度較小，并且壓力較高，可以有效避免雜質(zhì)進入縫隙，使縫隙堵塞，影響使用壽命作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述第二氣縫的壓力大于第一氣縫的壓力。通過調(diào)節(jié)兩氣縫的壓力，可以調(diào)節(jié)氣縫經(jīng)干涉后氣體的流向，選擇第二氣縫的壓力大于第一氣縫的壓力，可以是干涉后的氣體盡可能的流向遠離帶鋼的一側(cè)，有利于提高氣體測微的精度。


圖1是基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器第--實施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器第--實施例的工作狀態(tài)示意圖
圖3是第一氣縫形成單元和氣縫檢測單元的結(jié)構(gòu)剖視圖4是圖3的A-A向視圖5是圖3的B-B向視圖6是基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器第二二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖7是基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器第二二實施例的工作狀態(tài)示意圖
圖8是第二氣縫形成單元的結(jié)構(gòu)剖視圖9是圖8的C-C向視圖10是圖8的D-D向視圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出一種基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，它制作簡單，生產(chǎn)成本低，可在各種惡劣的環(huán)境中使用，實現(xiàn)容易，具有很高的實用價值。本發(fā)明所涉及的基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器的第一實施例如圖1所示。支架5上主要設(shè)置兩部分組成，這兩部分之間留有氣縫檢測空間9，一部分是第一氣縫形成單元，包括由第一進氣板6和第一氣縫生成板4通過螺栓固定連接構(gòu)成的第一氣室11，并且第一進氣板6和第一氣縫生成板4之間為密封連接，如圖3、圖4和圖5所示，其中，圖3顯示了第一氣縫形成單元和氣縫檢測單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，第一進氣板6的一側(cè)設(shè)置第一進氣口 10，第一進氣口 10上安裝進氣接頭7。第一氣縫生成板4上設(shè)置第一縫隙12，第一進氣接頭7與帶有調(diào)壓裝置的氣源8相連。傳感器的另一部分是通過螺栓和第一氣縫形成單元固定在一起的氣縫檢測單元， 該氣縫檢測單元包括和第一氣縫生成板4固定連接的檢測板3，檢測板3上設(shè)置檢測腔13， 檢測腔13內(nèi)設(shè)置若干氣體檢測管2，氣體檢測管2的位置與第一氣縫生成板4上的第一縫隙12的位置相對應(yīng)。氣體檢測管2與帶有氣電傳感器的信號采集轉(zhuǎn)換及計算機信息處理系統(tǒng)1相連。檢測腔13內(nèi)設(shè)置的氣體檢測管2的數(shù)量越多，檢測的精度就越高。工作時，將帶鋼慢慢送入本傳感器的氣縫檢測空間9內(nèi)，如圖2所示，打開氣源8， 高壓氣體通過第一進氣接頭7導(dǎo)入第一氣室11內(nèi)，形成穩(wěn)壓氣體，并通過第一縫隙12的作用形成層流氣體，即氣縫，寬度為0. 03mm 0. 05mm。當無帶鋼從氣縫檢測空間9內(nèi)經(jīng)過時，層流氣體就會進入氣體檢測管2，并通過帶有氣電傳感器的信號采集轉(zhuǎn)換及計算機信息處理系統(tǒng)1來測得信號。當有帶鋼從氣縫檢測空間9內(nèi)經(jīng)過時，由于氣體不能穿透帶鋼，由第一氣縫生成板4產(chǎn)生的層流氣體被帶鋼遮擋住，使得對應(yīng)被帶鋼遮住部分的氣體檢測管 2內(nèi)接收不到氣體信號，沒有被帶鋼遮住部分的氣體檢測管2內(nèi)可以接收到氣體信號，這樣就會通過與氣體檢測管2相連的帶有氣電信號采集轉(zhuǎn)換的計算機信息處理系統(tǒng)1檢測出來帶鋼的寬度等參數(shù)。本發(fā)明的第二實施例與第一實施例結(jié)構(gòu)相似，所不同的是支架5上還設(shè)置與帶有調(diào)壓裝置的氣源8相連接的第二氣縫形成單元，如圖6所示。該第二氣縫形成單元結(jié)構(gòu)與第一氣縫形成單元結(jié)構(gòu)大體一樣，如圖8、圖9和圖10所示，其中，圖8顯示了第二氣縫形成單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即內(nèi)部設(shè)置第二氣室11'，外部設(shè)置與第二氣室1Γ相連通的第二進氣接頭7'和產(chǎn)生第二氣縫的第二縫隙12'。需要說明的是該第二氣縫形成單元中的第二縫隙12'與第一氣縫形成單元的第一縫隙12平行，第二縫隙12'產(chǎn)生的第二氣縫穿過氣縫檢測空間9并且其方向與所述第一縫隙12產(chǎn)生的第一氣縫的方向相垂直，并且在使用時， 帶鋼不從第一氣縫形成單元與氣縫檢測單元之間的氣縫檢測空間9通過，而是從第一氣縫形成單元與第二氣縫形成單元之間的空間內(nèi)通過，接受檢測。第一氣縫形成單元、第二氣縫形成單元以及氣縫檢測單元的工作位置擺放如圖6 所示。第一氣縫形成單元和氣縫檢測單元在上水平放置，即形成水平方向的層流氣體。第二氣縫形成單元在下豎直放置，即形成的層流氣體方向豎直向上吹向第一氣縫生成板4的氣縫檢測空間9，并且兩層流氣體互相垂直。工作時，如圖7所示，打開氣源8，氣體就會在第一氣縫形成單元的第一氣室11和第二氣縫形成單元的第二氣室11'內(nèi)生成穩(wěn)壓氣體，并通過第一縫隙12和第二縫隙12' 產(chǎn)生第一氣縫和第二氣縫，第一氣縫和第二氣縫在氣縫檢測空間9發(fā)生干涉，干涉結(jié)果使兩氣縫從不同方向流進大氣，兩氣縫寬度為0. 03mm 0. 05mm。調(diào)節(jié)第一氣縫和第二氣縫的氣體壓力可以控制兩氣縫干涉后氣體的流向，本實施例中調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置使得第一氣縫形成單元的氣體壓力大于第二氣縫形成單元內(nèi)的氣體壓力。將帶鋼從第一氣縫形成單元和第二氣縫形成單元之間的空間通過。當沒有帶鋼通過時，通過調(diào)節(jié)第一氣縫和第二氣縫的氣體壓力，使得氣體檢測管2內(nèi)接收不到氣體信號，當有帶鋼通過時，由于第二氣縫形成單元產(chǎn)生層流氣體被帶鋼擋住，此時，僅有第一氣縫形成單元產(chǎn)生的氣體信號可以被氣體檢測管2 接收，并在計算機系統(tǒng)中顯示出來，未被帶鋼擋住的第一氣縫的氣體信號就無法被氣體檢測管2接收，也就在計算機系統(tǒng)中無法顯示，由此即可實現(xiàn)帶寬的測量。本傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過采用氣體測微的方式，對帶鋼的帶寬和板面的品質(zhì)進行精確的測量，充分利用氣縫的性質(zhì)，通過檢測氣縫氣體的變化來檢測板寬和板面品質(zhì)，生產(chǎn)成本低，可在各種惡劣的環(huán)境中使用，實現(xiàn)容易，具有很高的實用價值。顯然，上述實施例僅僅是為了清楚的說明所做的舉例，而并非對本發(fā)明的限定，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化，例如氣室的構(gòu)成形式、氣縫檢測單元和第一氣縫形成單元可以不固定連接在一起只需使氣體檢測管可接收到氣縫的氣體信號即可，等等，這里也不用對于所有的實施方式進行窮舉，而由此所提出的顯而易見的變化，仍處于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，該傳感器包括帶有調(diào)壓裝置的氣源(8)、帶有氣電信號采集轉(zhuǎn)換的計算機信息處理系統(tǒng)(1)，其特征在于還包括支架(5)，在所述支架(5)上設(shè)置第一氣縫形成單元、氣縫檢測單元以及設(shè)置在二者之間的氣縫檢測空間(9)， 所述第一氣縫形成單元內(nèi)部設(shè)置第一氣室(11)，外部設(shè)置與所述第一氣室(11)相連通的第一進氣接頭(7)、產(chǎn)生第一氣縫的第一縫隙(12)，所述氣縫檢測單元上設(shè)置若干位置與所述第一縫隙(1 相對應(yīng)的并可接收所述第一氣縫的氣體信號的氣體檢測管O)；所述氣縫檢測單元包括檢測板(3)，所述檢測板C3)上設(shè)置位置與所述第一縫隙(12) 相對應(yīng)的檢測腔(13)，所述檢測腔(1 內(nèi)設(shè)置所述氣體檢測管O)；所述第一氣縫形成單元中的第一氣室(11)由第一進氣板(6)和與其密封連接的第一氣縫生成板(4)構(gòu)成，所述第一進氣板(6)上設(shè)置與所述第一進氣接頭(7)相配合的第一進氣口(10)，所述第一氣縫生成板(4)上設(shè)置所述第一縫隙(12)；所述支架( 上設(shè)置第二氣縫形成單元，所述第二氣縫形成單元內(nèi)部設(shè)置第二氣室 (11')，外部設(shè)置與所述第二氣室(11')相連通的第二進氣接頭(7 ‘)、產(chǎn)生第二氣縫的第二縫隙(12')，所述第二縫隙(12')與所述第一縫隙(1 平行，所述第二縫隙(12') 產(chǎn)生的第二氣縫穿過所述氣縫檢測空間(9)并且其方向與所述第一縫隙(1 產(chǎn)生的第一氣縫的方向相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，其特征在于所述第二氣縫形成單元中的第二氣室(11')由第二進氣板(6')和與其密封連接的第二氣縫生成板 (4')構(gòu)成，所述第二進氣板(6‘)上設(shè)置與所述第二進氣接頭(7‘)相配合的第二進氣口(10')，所述第二氣縫生成板)上設(shè)置所述第二縫隙(12')。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，其特征在于所述第一氣縫和所述第二氣縫的寬度均為0. 03mm 0. 05mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器，其特征在于所述第二氣縫的壓力大于第一氣縫的壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶寬檢測傳感器，尤其是一種采用基于雙縫干涉的帶寬檢測傳感器。該傳感器包括支架(5)，在所述支架(5)上設(shè)置第一氣縫形成單元、氣縫檢測單元以及設(shè)置在二者之間的氣縫檢測空間(9)，所述第一氣縫形成單元內(nèi)部設(shè)置第一氣室(11)，外部設(shè)置與所述第一氣室(11)相連通的第一進氣接頭(7)、產(chǎn)生第一氣縫的第一縫隙(12)，所述氣縫檢測單元上設(shè)置若干位置與所述第一縫隙(12)相對應(yīng)的并可接收所述第一氣縫的氣體信號的氣體檢測管(2)。本傳感器通過采用氣體測微的方式，對帶鋼的帶寬和板面的品進行精確的測量，充分利用氣縫的性質(zhì)，通過檢測氣縫氣體的變化來檢測板寬和板面品質(zhì)。
文檔編號G01B13/04GK102359767SQ20111016430
公開日2012年2月22日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者張前, 梅群 申請人:燕山大學