专利名称：感应式带钢中心位置检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种位置检测装置，更特别地说，是指一种适用于带钢跑偏时的自动对中的感应式带钢中心位置检测装置。
背景技术：
目前，大部分金属带钢的中心位置控制装置的传感器采用光电式投光器和受光器，投光器为荧光灯管，受光器为硫化镉电阻矩阵。其不足在于(1)由于荧光灯管容易老化，当带钢在机架中心时，会由于荧光灯管的发出光的减弱而导致系统误操作；当其中一根荧光灯管损坏或产生断路及接触不良时，该系统会将带钢拉至机架边缘，造成误动作，甚至产生事故；(2)受光器容易受到散射光的干扰，影响系统的正常工作；(3)受光器容易受到污染，特别是在金属带钢生产线上受污染更严重，同样会导致误动作，故需要经常进行人工清洁，增加维护量和劳动强度。
在专利号CN02279323.2的专利申请文献中公开了一种不受外界恶劣环境影响，不老化，性能稳定的电磁感应式带材中心位置控制装置。该位置控制装置的四个传感器均固定在圆筒中，其圆筒固定在机架。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种适用于带钢跑偏时的自动对中的感应式带钢中心位置检测装置，该位置检测装置通过两个发射线圈中产生的磁场在两个接收线圈中产生感应电动势，检测电路对所述感应电动势信号进行处理后输出直流信号给控制器，通过控制器来调整电液伺服阀且驱动液压缸带动纠偏辊作相应转动，以调整带钢回到预定的中心位置，完成带钢跑偏时的自动对中。
本实用新型是一种感应式带钢中心位置检测装置，包括作为传感器的两个发射线圈和两个接收线圈，检测电路、液压缸、电液伺服阀、控制器，液压缸与电液侗服阀通过导线连接，伺服阀与控制器通过导线连接，控制器与检测电路连接。检测电路由同步放大器、前置放大器、整流电路和低通滤波器构成，同步放大器的输入端与可控正弦交流电压源连接，同步放大器的输出端与整流电路连接，前置放大器的输出端与整流电路连接，整流电路与低通滤波器连接，低通滤波器与控制器连接；发射线圈A和发射线圈B与可控正弦交流电压源连接，接收线圈A和接收线圈B与检测电路的前置放大器连接；发射线圈A、发射线圈B、接收线圈A和接收线圈B以带钢为中心对称放置，且发射线圈A和发射线圈B平行放置在带钢下方两侧，接收线圈A和接收线圈B平行放置在带钢上方两侧；可控正弦交流电压源供给发射线圈A和发射线圈B电压信号，并在发射线圈A和发射线圈B四周产生磁场，在接收线圈A和接收线圈B中产生感应电动势，所述感应电动势与带钢跑偏距离相关，当带钢在行进过程中产生横向偏移时，前置放大器接收由接收线圈A和接收线圈B输出的差动信号，经其放大后输出交流电压信号给整流电路，交流电压信号经整流电路整流为半波脉动信号后输出给低通滤波器，半波脉动信号经低通滤波器滤波后为直流电压信号送到控制器中，由控制器控制电液侗服阀，电液伺服阀驱动液压缸带动纠偏辊作相应转动，以调整带钢回到预定的中心位置，完成带钢跑偏时的自动对中。
所述的感应式带钢中心位置检测装置，其四个线圈分别放置在一托盘内，且由托盘上的卡夹将其卡固在托盘上；两个丝杠平行安装在安装架的左右边框上，托盘通过丝杠螺母连接在丝杠上，丝杠的一端通过齿轮组与电机连接，电机安装在安装架的边框上，在安装架的底边框上设有支撑座；发射线圈A和发射线圈B与接收线圈A和接收线圈B以带钢为中心对称放置，且发射线圈A和发射线圈B平行放置在带钢下方两侧，接收线圈A和接收线圈B平行放置在带钢上方两侧。
本实用新型感应式带钢中心位置检测装置的优点(1)采用聚酯漆包圆铜线绕制成的空芯线圈结构组成的传感器克服了光电式传感器易受外界环境影响的缺点，不用人工维护，使用寿命长，且提高了检测精度；(2)采用电机、丝杠与安装架的结构设计将四个线圈放置在以带钢为中心对称位置，有效地提高了该检测装置的检测宽度，使测量范围可调。
图1是本实用新型感应式带钢检测装置的结构框图。
图2是线圈与带钢的位置关系示意图。
图3是线圈与带钢的另一位置关系示意图。
图4是线圈的安装示意图。
图中 1.带钢 2.发射线圈A3.发射线圈B4.接收线圈A5.接收线圈B6.安装架 61.第一丝杠62.第二丝杠63.第一托盘64.第二托盘65.第三托盘66.第四托盘67.卡夹68.支撑座69.电机7.检测电路 71、同步放大器 72.前置放大器 73.整流电路74.低通滤波器 8.控制器 9.电液伺服阀10.液压缸 11.可控正弦交流电压源
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
请参见图1所示，本实用新型是一种感应式带钢中心位置检测装置，包括作为传感器的两个发射线圈(发射线圈A2和发射线圈B3)和两个接收线圈(接收线圈A4和接收线圈B5)，检测电路7、液压缸10、电液侗服阀9、控制器8，液压缸10与电液侗服阀9通过导线连接，侗服阀9与控制器8通过导线连接，控制器8与检测电路7连接。检测电路7由同步放大器71、前置放大器72、整流电路73和低通滤波器74构成，同步放大器71输入端与可控正弦交流电压源11输出端连接，同步放大器71输出端与整流电路73输入端连接，前置放大器72输出端与整流电路73输入端连接，整流电路73输出端与低通滤波器74输入端连接，低通滤波器74输出端与控制器8连接；发射线圈A2和发射线圈B3与可控正弦交流电压源11连接，接收线圈A4和接收线圈B5与检测电路7的前置放大器72输入端连接；发射线圈A2和发射线圈B3与接收线圈A4和接收线圈B5以带钢1为中心对称放置，且发射线圈A2和发射线圈B3平行放置在带钢1下方两侧，接收线圈A4和接收线圈B5平行放置在带钢1上方两侧；可控正弦交流电压源11供给发射线圈A2和发射线圈B3电压信号，并在发射线圈A2和发射线圈B3四周产生磁场，在接收线圈A4和接收线圈B5中产生感应电动势，所述感应电动势与带钢1跑偏距离相关，当带钢1在行进过程中产生横向偏移时，前置放大器72接收由接收线圈A4和接收线圈B5输出的差动信号，经其放大后输出交流电压信号给整流电路73，交流电压信号经整流电路73整流为半波脉动信号后输出给低通滤波器74，半波脉动信号经低通滤波器74滤波后为直流电压信号送到控制器8中，由控制器8控制电液侗服阀9，电液伺服阀9驱动液压缸10带动纠偏辊作相应转动，以调整带钢1回到预定的中心位置，完成带钢跑偏时的自动对中。
在本实用新型中，发射线圈A2、发射线圈B3、接收线圈A4和接收线圈B5是由聚酯漆包圆铜线绕制成的空芯线圈结构。
请参见图4所示，本实用新型感应式带钢中心位置检测装置，四个线圈分别放置在一托盘内，且由托盘上的卡夹将其卡固在托盘上；两个丝杠平行安装在安装架6的左右边框上，托盘通过丝杠螺母连接在丝杠上，丝杠的一端通过齿轮组与电机69连接，电机69安装在安装架6的边框上，在安装架6的底边框上设有支撑座68；发射线圈A2和发射线圈B3与接收线圈A4和接收线圈B5以带钢1为中心对称放置，且发射线圈A2和发射线圈B3平行放置在带钢1下方两侧，接收线圈A4和接收线圈B5平行放置在带钢1上方两侧。下面将分别叙述这四个线圈的安装位置关系发射线圈A2放置在第三托盘65内，并用第三托盘65上的卡夹将发射线圈A2卡固在盘内；发射线圈B3放置在第四托盘66内，并用第四托盘66上的卡夹将发射线圈B3卡固在盘内；接收线圈A4放置在第一托盘63内，并用第一托盘63上的卡夹将接收线圈A4卡固在盘内；接收线圈B5放置在第二托盘64内，并用第二托盘64上的卡夹将接收线圈B5卡固在盘内。第一丝杠61和第二丝杠62平行安装在安装架6的左右边框上，第一托盘63和第二托盘64通过丝杠螺母连接在第二丝杠62上，第二丝杠62一端通过齿轮组与伺服电机69连接；第三托盘65和第四托盘66通过丝杠螺母连接在第一丝杠61上，第一丝杠61一端通过齿轮组与伺服电机69连接，伺服电机69安装在安装架6的边框上，所述伺服电机69驱动第一丝杠61和第二丝杠62来调节传感器(即发射线圈A2和发射线圈B3与接收线圈A4和接收线圈B5)的相对位置，以此来调节带钢1的检测宽度。在安装架6的底边框上设有支撑座68，支撑座68用于固定安装架6。安装架6、第一丝杠61、第二丝杠62和四个托盘均采用非导磁材料加工制成。本实用新型中是利用电机驱动丝杠并将其与安装架6固定和利用托盘安装线圈的结构设计来实现检测范围的调节，有效地提高了本实用新型位置检测装置的检测精度以及检测宽度可调。
请参见图2所示，本实用新型感应式带钢中心位置检测装置，发射线圈A2和发射线圈B3与接收线圈A4和接收线圈B5以带钢1为中心对称放置，接收线圈A4和接收线圈B5放置在带钢1的上方，发射线圈A2和发射线圈B3放置在带钢1的下方，且发射线圈A2与接收线圈A4平行对称，其上下间隔200～300mm，优选距离为250mm；发射线圈B3与接收线圈B5平行对称，其上下间隔200～300mm，优选距离为250mm。在实际使用中，也可以将两个接收线圈与发射线圈的位置进行互换，即接收线圈A4和接收线圈B5放置在带钢1的下方，发射线圈A2和发射线圈B3放置在带钢1的上方，其位置关系如图3所示。
权利要求1.一种感应式带钢中心位置检测装置，包括传感器、检测电路(7)、液压缸(10)、电液侗服阀(9)、控制器(8)，液压缸(10)与电液伺服阀(9)通过导线连接，伺服阀(9)与控制器(8)通过导线连接，控制器(8)与检测电路(7)连接，其特征在于所述传感器由两个发射线圈(2、3)和两个接收线圈(4、5)组成，所述检测电路(7)由同步放大器(71)、前置放大器(72)、整流电路(73)和低通滤波器(74)构成，同步放大器(71)输入端与可控正弦交流电压源(11)输出端连接，同步放大器(71)输出端与整流电路(73)输入端连接，前置放大器(72)输出端与整流电路(73)输入端连接，整流电路(73)输出端与低通滤波器(74)输入端连接，低通滤波器(74)输出端与控制器(8)输入端连接；所述发射线圈A(2)和发射线圈B(3)与可控正弦交流电压源(11)连接，接收线圈A(4)和接收线圈B(5)与检测电路(7)的前置放大器(72)输入端连接；可控正弦交流电压源(11)供给发射线圈A(2)和发射线圈B(3)电压信号，并在发射线圈A(2)和发射线圈B(3)四周产生磁场，在接收线圈A(4)和接收线圈B(5)中产生感应电动势，所述感应电动势与带钢(1)跑偏距离相关，当带钢(1)在行进过程中产生横向偏移时，前置放大器(72)接收由接收线圈A(4)和接收线圈B(5)输出的差动信号，经其放大后输出交流电压信号给整流电路(73)，交流电压信号经整流电路(73)整流为半波脉动信号后输出给低通滤波器(74)，半波脉动信号经低通滤波器(74)滤波后为直流电压信号送到控制器(8)中，由控制器(8)控制电液伺服阀(9)，电液伺服阀(9)驱动液压缸(10)带动纠偏辊作相应转动，以调整带钢(1)回到预定的中心位置，完成带钢跑偏时的自动对中。
2.根据权利要求1所述的感应式带钢中心位置检测装置，其特征在于所述的四个线圈分别放置在一托盘内，且由托盘上的卡夹将其卡固在托盘上；两个丝杠平行安装在安装架(6)的左右边框上，托盘通过丝杠螺母安装在丝杠上，丝杠的一端通过齿轮组与电机(69)连接，电机(69)安装在安装架(6)的边框上，在安装架(6)的底边框上设有支撑座(68)；发射线圈A(2)和发射线圈B(3)与接收线圈A(4)和接收线圈B(5)以带钢(1)为中心对称放置，且发射线圈A(2)和发射线圈B(3)平行放置在带钢(1)下方两侧，接收线圈A(4)和接收线圈B(5)平行放置在带钢(1)上方两侧。
3.根据权利要求2所述的感应式带钢中心位置检测装置，其特征在于发射线圈A(2)和发射线圈B(3)放置在带钢(1)上方两侧，接收线圈A(4)和接收线圈B(5)放置在带钢(1)下方两侧。
4.根据权利要求2所述的感应式带钢中心位置检测装置，其特征在于安装架(6)、丝杠和托盘采用非导磁材料加工制成。
5.根据权利要求1所述的感应式带钢中心位置检测装置，其特征在于发射线圈A(2)、发射线圈B(3)、接收线圈A(4)和接收线圈B(5)是由聚酯漆包圆铜线绕制成的空芯线圈。
专利摘要本实用新型公开了一种感应式带钢中心位置检测装置，包括传感器、检测电路、液压缸、电液侗服阀、控制器，所述传感器由两个发射线圈和两个接收线圈组成，发射线圈A和发射线圈B与可控正弦交流电压源连接，接收线圈A和接收线圈B与检测电路的前置放大器输入端连接。四个线圈分别放置在一托盘内，且由托盘上的卡夹将其卡固在托盘上；托盘通过丝杠螺母连接在丝杠上，丝杠的一端通过齿轮组与电机连接，安装架上安装有丝杠和电机，在安装架的底边框上设有支撑座。在本实用新型中采用聚酯漆包圆铜线绕制成的空芯线圈结构组成的传感器克服了光电式传感器易受外界环境影响的缺点，不用人工维护，使用寿命长，且提高了检测精度。
文档编号G01B7/00GK2821519SQ20052011844
公开日2006年9月27日 申请日期2005年9月9日 优先权日2005年9月9日
发明者杨溪林, 高增雪, 邱忠义, 邹凤欣, 马毅 申请人:北京金自天正智能控制股份有限公司