[发明专利]无损连续监测带状材料密度异常的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测带状材料密度异常的装置和方法，特别涉及一种无损连续监测带状材料密度异常的装置和方法。

背景技术

带状材料的密度异常在工业生产中对于产品的重量好坏起着关键性的作用。现阶段对于带状物体密度异常的监测方法主要分为两种：一种是对物体进行随机有损取样，然后通过对样品称重计算物体的密度，再判断物体的密度异常。这种方法是需要人工参与的有损采样监测，不能反映整个物体的密度异常，只能根据取样密度值估计物体的大致密度分布情况。另一种方法是针对金属带状材料而采用的放射性方法实时监测密度的均匀性，此法虽可以实现无损连续检测且精确度较高，但由于放射性对人体会造成损害，同时能量需求较高，无法广泛运用于工业生产中。

发明内容

本发明旨在提供一种无放射性且能做到连续无损监测带状材料密度异常的装置和方法。

本发明通过以下方案实现。

一种无损连续监测带状材料密度异常的装置，包括测量单元、除法电路和计算机设备，所述的测量单元从下至上包括有电子称重设备——滚动轴——连接环——电机，滚动轴垂直竖立于电子称重装置上，电机通过连接环与滚动轴连接,电机通过连接环给予滚动轴横向旋转的力而不给予纵向的力，保证滚动轴对于所测量的带状材料的相对重量(即带状材料对电子称重装置所产生的压力)不产生影响；所述测量单元的电子称重设备通过数据线与除法电路连接，向其传送相对重量数据；所述测量单元的电机通过数据线分别与除法电路和计算机设备连接，分别实现向除法电路传送电机的运行时间数据与接收计算机设备的电机控制信号；除法电路与计算机设备通过数据线或无线方式连接，实现将除法电路计算得到的数据向计算机设备传送；除法电路采用现有常用的相关电子设备即可，计算机设备则采用现有常规具备信号接收、数据处理、控制及显示输出功能的设备即可。

为使上述监测装置的监测结果更加准确，本装置还包括整平辊部件，用以整平测量的带状材料。

一种无损连续监测带状材料密度异常的方法，采用上述的无损连续监测带状材料密度异常的装置，电机带动滚动轴转动，由与其连接的计算机设备设定恒定线速度值并保持，通过数据线将设定值的控制信号传送至电机，使带状材料以均匀的线速度卷绕滚动轴运动；电子称重设备将获得的连续卷绕于滚动轴上的带状材料的相对重量数据通过数据线传送至除法电路中，电机的运行时间则通过数据线传送至除法电路中。材料相对密度=材料相对重量/材料的体积，材料体积=材料长度×材料宽度×材料厚度，对于测量的每卷带状材料而言，其厚度和宽度设定为一致，因此该卷材料的体积就正比于材料的长度，又因为线速度已设定为恒速，所以长度正比于卷绕时间即电机运行时间，也就是体积正比于卷绕时间，即电机运动的时间。因此除法电路在接收到相对重量数据和电机运动时间数据后，按公式：相对重量/运动时间计算得到相对密度，将相对密度信号传送至与其相连接的计算机设备，计算机设备依据接受到的相对密度信号监控相对密度变化，如果相对密度没有变化，则除法电路的输出信号就是近似水平直线，如果相对密度在某个时间段是变化的，则输出信号就显示出相应的波动变化，计算机设备按上述原理将相对密度信号转化为相对密度变化波形图输出,从波形图中就可观测到带状材料的密度变化情况。

还可在计算机设备中事先设定相对密度的上限值和下限值，当测得的相对密度值超出上限值或低于下限值时，发出密度异常报警信号。

为使监测准确，带状材料在卷绕至滚动轴前，先经过整平辊整平。

与现有技术相比，本发明具有以下明显优点：

1.本发明装置中没有采用放射性设备，环境友好，应用广泛。

2.本发明的监测装置和方法一方面可在无损情况下对带状材料实施密度异常监测，另一方面可实现密度异常的连续自动监测并具备实时报警功能。

3.本发明的监测装置和方法对检测到的一些密度一致同类带状材料，先人工测得它们的绝对密度值，再根据测得的相对密度值，就可建立该类带状材料相对密度与绝对密度的关系曲线或转化公式，据此还可以实时计算该类其它带状材料的绝对密度值。

附图说明

图1实施例1的装置框图

图2实施例1中测量单元在监测状态下的结构示意图

图3实施例2的计算机设备输出波形及报警原理示意图

具体实施方式

实施例1