钢塑共挤型材生产设备用钢衬接缝检测装置制造方法及图纸

钢塑共挤型材生产设备用钢衬接缝检测装置，属于磁性检测装置领域。包括壳体、电源和指示灯，其特征在于：壳体内设置磁性检测装置和控制电路，磁性检测装置的输出端连接控制电路，控制电路的输出端设置连接指示灯和接口，电源连接控制电路的电源输入端。使用时，在钢塑共挤型材生产设备生产过程中，将磁性检测装置设置在型材的一侧，当检测到钢衬接缝时，控制电路立即输出相应的电平，同时用指示灯指示出，接口用于上传数据。本实用新型专利技术结构简单，方便实用，调节准确，通用性好，可以适应复杂的工作环境。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁性检测装置，具体涉及一种钢塑共挤型材生产设备中所需 的钢衬接缝检测装置。
技术介绍
钢塑共挤型材一侧为钢衬一侧为塑料，或者中间为钢衬外侧为塑料，其在生产过 程中，存在钢衬接缝。该钢衬接缝被覆塑料覆盖。为了便于切割，需要用专用装置对钢衬接 缝进行检测定位。目前，我国的钢塑共挤型材生产设备对钢衬接缝检测的装置主要有两种一种是接近开关。由于钢衬表面覆盖约4mm厚的塑料，如果考虑到安装及安全问 题，接近开关的端部与型材表面至少应留有1mm的间隔，接近开关与钢衬的距离已经达到 接近开关检测的上限。在切割过程中，钢衬的震动常造成接近开关误报，生产废品率增加。 有的型材生产厂家为了增加检测距离，改用直径较大的接近开关，但因为型材生产时，钢衬 的温度较高，两根钢衬之间的塑料接头受到热和机械推挤作用，接缝宽度被压缩，大直径接 近开关对于窄缝的识别率较低，或者根本识别不出。另一种是国内某研究机构研制的专用检测装置，是根据钢、塑不同导磁能力的原 理制成的。这种装置对检测距离有严格的要求，型材切割过程中细微的机械位移也容易产 生误报。更重要的是，由于整个装置的检测灵敏度不可调，也没有现场指示，在复杂电磁环 境下，调试较为困难。总之，目前还没有一种对距离要求不严格、灵敏度可调，具有现场检测指示的钢衬 接缝检测装置。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本技术要解决的问题是提供一种实用性强，通 用性好，简单实用的钢塑共挤型材生产设备用钢衬接缝检测装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是钢塑共挤型材生产设备用钢衬 接缝检测装置，包括壳体、电源和指示灯，其特征在于壳体内设置磁性检测装置和控制电 路，磁性检测装置的输出端连接控制电路，控制电路的输出端设置连接指示灯和接口，电源 连接控制电路的电源输入端。使用时，在钢塑共挤型材生产设备生产过程中，将磁性检测装置设置在型材的一 侧，当检测到钢衬接缝时，控制电路立即输出相应的电平，同时用指示灯指示出，接口用于 上传数据。所述的磁性检测装置包括U形铁芯和永磁体，永磁体设置在U形铁芯中部，永磁体 的中心线与U形铁芯的轴线重合，所述的U形铁芯的一个臂设置气隙，气隙内设置霍尔元 件，霍尔元件电连接控制电路。通过永磁体产生磁场，利用导磁铁芯将磁场引到检测位置， 铁芯和待测钢衬形成环形磁路。u形铁芯的两个臂中的一个臂设置气隙，通过这段缺口产生的空气隙，降低磁路中的磁通密度，保证磁敏元件(如霍尔元件)工作在线性区。整个磁路 由两部分组成固定部分和移动部分。由永磁体、铁芯、空气隙组成的固定部分磁路的磁阻 基本不变；由型材的被覆塑料和钢衬等组成的移动部分磁路的磁阻与型材的构成有很大关 系如果待测型材是由连续的钢衬组成，则磁阻小，磁路中的磁通密度大；如果在检测区间 内待测型材中存在钢衬的塑料接缝，由于塑料的导磁能力较弱，整个磁路磁阻变大，磁通密 度较小。通过霍尔元件来检测出这种变化。霍尔元件是磁敏元件，当磁场穿过其敏感面时， 它能输出一定的霍尔电势，在线性区，霍尔电势与磁通密度成正比关系。根据前面的介绍可 知，霍尔电势的大小实际上反映了在检测区间内型材中是否存在钢衬接缝。霍尔元件的输 出有多种形式，单端输出结构只有三只引脚，差动输出结构有四只引脚。本技术可以选 用差动输出结构。所述的控制电路包括放大器和比较器，放大器的输入端连接霍尔元件的输出端， 放大器的输出端连接比较器的输入端，比较器的输出端分别连接指示灯和接口。霍尔元件 产生的霍尔电势经过放大器放大后仍包含磁路的变化信息，对其幅值的比较可判断出磁路 的构成变化。例如，幅值大，说明磁路中的磁通密度高，磁阻小，移动部分的材料是钢衬；幅 值小，磁路中磁通密度小，磁阻大，移动部分的材料中存在接缝。在幅值由大到小的变化过 程中，在检测位置就是前段钢衬到接缝的过渡过程。当接缝位于U形铁芯的双臂中间位置 时，霍尔电势的幅值达到最小值。所述的接口可以采用NPN型输出或者PNP型输出，可根据实际要求自行选择，便于 上传信号与PLC或CPU等设备结合。本技术的供电可以直接取自PLC的+24v直流稳压电源，也可以设置内置电 源。本技术钢塑共挤型材生产设备用钢衬接缝检测装置所具有的有益效果是通 过在塑料的壳体内设置磁性检测装置和控制电路，控制电路的输出端设置连接指示灯和接 口，电源连接控制电路的电源输入端。使用时，在钢塑共挤型材生产设备生产过程中，将磁 性检测装置设置在型材的一侧，当检测到钢衬接缝时，控制电路立即输出相应的电平，同时 用指示灯指示出，接口用于上传数据。本技术检测灵敏度可通过放大器调节，以适应复 杂的工作环境。附图说明图1为本技术的原理方框图；图2为本技术的磁性检测装置的结构示意图；其中1、铁芯2、永磁体3、霍尔元件4、塑料层5、接缝6、钢衬。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例做进一步描述如图1、图2所示，壳体内设置磁性检测装置和控制电路，磁性检测装置的输出端 连接控制电路，控制电路的输出端设置连接指示灯和接口，电源连接控制电路的电源输入端。使用时，在钢塑共挤型材生产设备生产过程中，将磁性检测装置设置在型材的一侧，当检测到钢衬接缝时，控制电路立即输出相应的电平，同时用指示灯指示出，接口用于 上传数据。具体来讲，磁性检测装置包括U形铁芯1和永磁体2，永磁体2设置在U形铁芯1 中部，永磁体2的中心线与U形铁芯1的轴线重合，U形铁芯1的一个臂设置气隙，气隙内 设置霍尔元件3，霍尔元件3电连接控制电路。控制电路主要包括放大器和比较器，放大器 的输入端连接霍尔元件3的输出端，放大器的输出端连接比较器的输入端，比较器的输出 端分别连接指示灯和接口。放大器可以采用仪用放大器，仪用放大器具有极高的共模抑制 比(最小115dB)，对复杂的电磁干扰信号具有较强的抑制能力。接口可以采用NPN型输出 或者PNP型输出，可根据实际要求自行选择，便于上传信号与PLC或CPU等设备结合。接口 还可以设为无线传输装置。本技术也可以设置内置电源，也可以设置外接电源。本技术中提及的永磁体2、霍尔元件3、放大器和比较器均为普通现有技术， 其连接和使用为本行业技术人员所掌握。工作原理和使用过程通过永磁体2产生磁场，利用导磁铁芯1将磁场引到待检测位置，铁芯1和待测钢 衬6形成环形磁路。U形铁芯1的两个臂中的一个臂设置气隙，通过这段缺口产生的空气隙 (或者非导磁材料制成的填充物)，降低磁路中的磁通密度，保证磁敏元件(如霍尔元件) 工作在线性区。整个磁路由固定的U形铁芯1和移动的待测钢衬6组成。由永磁体2、铁芯 1、空气隙组成的固定部分的磁阻基本不变；由型材的被覆塑料层4和钢衬6组成的移动部 分的磁阻与钢衬6的构成有很大关系在检测位置，如果待检钢衬6是连续的钢衬，则磁阻 小，磁路中的磁通密度大；如果存在钢衬6和塑料接缝5，由于塑料的导磁能力较弱，整个磁 路磁阻变大，磁通密度较小。可以通过霍尔元件3检测出这种变化。霍尔元件3是磁敏元件，当磁场穿过其敏感面时，它能输出一定的霍尔电势，在线 性区，霍尔电势与磁通密度成正比关系。霍尔元件3的输出有多种形式，单端输出结构只有 三只引脚，差动输出结构有四只引脚。本实施例选用差动输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢塑共挤型材生产设备用钢衬接缝检测装置，包括壳体、电源和指示灯，其特征在于：壳体内设置磁性检测装置和控制电路，磁性检测装置的输出端连接控制电路，控制电路的输出端设置连接指示灯和接口，电源连接控制电路的电源输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曲延昌，
申请(专利权)人：曲延昌，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]