轉動監控檢測器的製作方法

2023-05-11 11:31:46 4

專利名稱：轉動監控檢測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電感性、電容性、磁性或光電類型的近程檢測器，或者涉及一種用於監控轉動的機械位置開關，尤其涉及轉動運動的欠速或超速。
背景技術：
在許多行業中經常使用轉動控制檢測器，用以監控位移、滑動、傳送帶斷裂、帶子斷裂等。它們把藉助於傳感器元件檢測與該檢測器接觸或在該檢測器附近存在的目標的傳統功能以及計數在給定時間由該檢測器所接收的信息的處理功能統一到同一設備中，其中，在所述處理功能中把由檢測器所接收的信息和例如所述設備中的額定(engagement)的預定頻率的信息相比較，以便把來自這個比較的二進位信號作為一個輸出遞送。於是獲得一個經濟的設備，其非常適合於處理欠速和超速的簡單問題。
文獻EP 1130403說明了一個轉動監控檢測器，在其前方通過一個目標，所述目標的通過頻率將相對於正常通過頻率來監控。這個檢測器包括由一個按鈕構成的操作員通信裝置和在檢測器上的一個場致發光通信二極體LED。按鈕操作以把檢測器置於工作模式或學習模式。學習模式允許檢測器的微型控制器來測量一個正常的通過頻率，而且允許選擇在這個正常頻率附近的檢測器工作範圍。在學習模式，與按鈕相關的通信LED起到例如引導操作員調整所期望的檢測器功能範圍的作用。而且，這種檢測器通常還包括一個顯示輸出狀態的圖像的顯示LED。
然而，在安裝轉動監控檢測器期間，在靜態模式下調整目標的距離以便使其適合(situate)檢測器的範圍基本上是不現實的。因為如此，所以在初始調整階段期間，為裝配操作員提供指示目標是否被放置在檢測器的範圍內的滿意距離的信息將會是非常有效的。這裡存在特定的用於這個目的的轉動監控檢測器、以及一個顯示所述目標的通過頻率的圖像的LED，還有另一個特定顯示LED，其狀態是在目標和檢測器之間距離的一個函數。然而，由於需要僅在初始調整階段使用的輔助顯示部件，而且這種顯示部件能夠進一步導致在小型設備，尤其是在兩-導線電源形態(two wire supply version)中的過多電能消耗，所以這種解決方案是昂貴的。

發明內容
本發明的目的在於通過提議一種在檢測器的調整階段期間向操作員提供指示目標是否位於檢測器的範圍之內的信息的經濟的解決方案來補救這種缺陷。
為此，本發明說明一種遞送二進位輸出信號並具有信令LED的轉動監控檢測器，所述二進位輸出信號和信令LED的狀態是在頻率操作模式中在檢測器前的一個目標的通過頻率的一個函數。所述檢測器的特性在於它具有一個靜態操作模式，在其中信令LED的狀態是目標和檢測器之間距離D的一個函數。
根據一個特性，在靜態操作模式輸出信號的狀態是目標和檢測器之間距離D的一個函數。
根據另一個特性，檢測器包括位於第一位置或第二位置的選擇裝置，所述選擇裝置允許選擇靜態模式和頻率模式。所述選擇裝置同樣被用於在頻率模式中參數化檢測器的學習。最好，選擇裝置由一個按鈕構成，其按下的狀態對應於第二位置。


下面結合附圖對範例實施例的詳細說明，本發明的其他特性和優點將更加明顯，其中-圖1示出了根據本發明的檢測器的示意圖。
-圖2示出了檢測器的功能的不同模式。
具體實施例方式
參照圖1，檢測設備10負責監控一個或更多目標20的通過頻率以便檢測相對於正常通過頻率的欠速和/或超速。
在本文中被稱為「檢測器」的檢測設備10，同樣可以是監控到檢測器的距離是D的目標的通過的電感性、電容性、磁性近程檢測器或光電單元，或是一個監控位於與檢測器接觸的目標的通過的機械位置開關。下面說明的實施例對應於一個近程檢測器。
已知這種檢測器10包括一個傳感器元件，其對於目標20的通過敏感並且構成檢測器10的信息輸入。所述傳感器元件發射一個傳感器信號，所述傳感器信號的狀態是目標20的距離的一個函數。這個傳感器信號經由放大和整形級被發送到處理單元。所述處理單元對該傳感器信號進行處理以便通過功率級，遞送一個可以在狀態0或狀態1的二進位輸出信號15。在使用檢測器作為轉動監控器中，二進位輸出信號15因此是在頻率操作模式中位於檢測器前面的目標的通過頻率的一個函數。例如，考慮到滯後作用，可以設想(envisage)當目標20的通過頻率大於一個給定的額定頻率時輸出信號15處於狀態1，而當目標20的通過頻率不大於一個給定的額定頻率時輸出信號15處於狀態0。考慮到滯後作用，同樣可以設想當目標20的通過頻率是包括在一個給定的正常通過頻率附近的操作範圍中時，輸出信號15在狀態1(或是對應的狀態0)，而當目標20的通過頻率在這個範圍之外時，輸出信號15在狀態0(或是對應的狀態1)。檢測器10還包括一個例如顏色為黃色的信令LED 16，其傳統上是輸出15的圖像。
而且，用於轉動監控的檢測器10包括連接到微控制器的操作員通信裝置11和例如綠色的通信LED 12，以及位於第一位置或第二位置的選擇裝置13。通信LED 12此外還被經常用於指示檢測器的電源。
轉動監控檢測器根據頻率操作模式30來工作，頻率操作模式30包括兩個操作子模式工作模式31和學習模式32。工作模式31對應於檢測器10的通常操作，在其中監控目標20的通過並遞送為這個目標20的通過頻率的函數的二進位信號15。在工作模式31，信令LED 16正好是二進位輸出15的圖像，例如當二進位輸出15在狀態1時信令LED 16被點亮。因此可以幫助一個接近檢測器的操作員來確認檢測器的良好操作。
學習模式32允許執行檢測器10的參數化。這個學習模式包括例如下面的階段-從以基準速度通過檢測器前方的目標開始計算正常通過頻率；-從正常測量的通過頻率和由操作員選擇的操作範圍計算一個額定頻率和一個非額定(disengagement)頻率。
為了開始學習模式32，和隨後在這個學習模式32中參數化檢測器10以便特別來選擇所期望的操作範圍，操作員遵循一個諸如在文獻EP 1130403中說明的合適的通信協議來使用選擇裝置13和通信LED 12。
儘管如此，在執行檢測器10的學習之前，需要第一操作以保證目標20的良好的定位(positioning)，即，保證當目標20通過檢測器前方時在目標20和檢測器10之間的距離D被包括在檢測器10的範圍之內。這種調整操作是在檢測器的初始裝配期間、目標20的定位期間，還有在周期性的維護操作期間執行的。
如果所述調整操作在轉動的目標20通過時被執行，由於存在靠近操作員的移動部件，所述調整操作可能變得極為危險。於是非常期望在操作任何在其上安裝了檢測器10的機器之前執行這個調整。但是如果為了避免這種危險而以非常低的速度或零速度來執行該調整操作，則檢測器10用於計算速度和發送對應信號的所需全部時間必須很長，這使得範圍的調整非常冗長。而且，在這個調整操作期間，操作員需要指示給他的目標20是否在離開檢測器10正確的距離的信息的快速反饋。
由於這個原因，本發明說明一種用於轉動監控的檢測器10，其具有通過稱為「靜態模式」35的輔助操作模式手段來執行這種調整的能力。在這個靜態模式35中，信令LED 16的狀態不再是如在工作模式31中的超過此點的目標20的通過頻率的一個函數，而是目標20相對於檢測器10的位置，即在目標20和檢測器10之間的距離D的一個唯一的函數。例如，只有在目標20和檢測器10之間的距離D被包括在檢測器10的範圍內時信令LED 16才被點亮。因而，執行檢測器10的調整操作的操作員可以直接看到(visualize)一個指示他檢測器10(或目標20)是否被正確放置的一則信息，從而允許非常快速地執行距離D的調整。
在靜態模式35，二進位輸出15通常是在目標20和檢測器10之間的距離D的一個函數，因而，其狀態和顯示LED 16類似，但是同樣也可以如在頻率模式中保持為目標20的通過頻率的一個函數。在第一種情況下，靜態模式35則與不是作為轉動監控器而操作的傳統近程檢測器的操作模式類似。
有利的是，通過手動或自動變動目標的位置，靜態模式35還允許在任何時間，在製造完成後獲是在現場，核實檢測器10在範圍的檢測中確實具有滯後作用。這種滯後作用是由製造者(builder)控制的，並且是在使在目標存在傳感器信號的上升或下降沿(front)時刻傳感器元件抖動(rebounding)的風險的可能最小化所需的。核實這種滯後作用是非常重要的，這是由於，當用作轉動監控器時，這樣一種抖動將會不可避免地在計數中引入一個錯誤，而且將因此產生檢測器10的一個潛在錯誤的輸出信號15。
如圖2所指示，靜態模式35和學習模式32從來不同時存在，則根據本發明，在學習模式32期間使用的操作員通信裝置11同樣被用於選擇靜態模式35或是頻率模式30，而不會損害到檢測器10的功能。因此由於不需要添加附屬的部件，在已經具有學習模式32的轉動監控檢測器10中提議一個諸如上文所述的靜態調整模式35是很經濟的。於是可以容易地向操作員提供相當多的附屬服務以幫助他來建立他的裝備(installation)。
具體來說，選擇裝置13允許以下面的方式來選擇靜態模式35-如果檢測器10的選擇裝置13在檢測器10接通時(即在給檢測器10提供電壓的時刻)被放置在第一位置，則選擇頻率模式30(包括工作模式31和學習模式32)。
-如果檢測器10的選擇裝置13在檢測器10接通時被放置在第二位置，則選擇靜態模式35。
根據第一實施例，選擇裝置由放置在靠近通信LED 12的一個簡單按鈕13構成，因而保留了檢測器10的一個簡單解決方案。選擇裝置的第一位置對應於按鈕13的釋放，或非操作狀態，而第二位置對應於按鈕13的壓下，或操作狀態。
在此實施例中，從頻率模式30到靜態模式35的轉換(passing)要求切斷給檢測器10的供電，隨後按下按鈕13並且恢復給檢測器10的供電。反之，從靜態模式35到學習模式32的轉換要求切斷給檢測器10的供電，隨後不按下按鈕13而恢復給檢測器10的供電。一旦選擇了靜態模式35或頻率模式30之一，只要對檢測器的供電沒有被切斷，則按鈕13對於回到頻率模式30或靜態模式35沒有作用。由於使用了按鈕，在正常操作期間切斷檢測器10的供電，自動把檢測器預設置於對應於正常操作的頻率模式30中，這是由於按鈕13預設狀態下是位於釋放的位置。
根據另一個實施例，選擇按鈕13由二位置雙穩態開關構成。在這種情況下，獲得具有兩個同樣可用的但截然不同的操作模式的近程檢測器如果當施加電壓時開關在第一位置，檢測器操作在頻率模式，作為一個具有其狀態是目標通過頻率的函數的輸出的轉動監控器；如果當施加電壓時開關在第二位置，檢測器操作在靜態模式，作為一個具有其狀態是目標位置的一個函數的一個輸出的傳統近程檢測器。
當然，在不脫離本發明的範圍的情況下，可以構思其它替換和細節上的改進，也可以設想使用等同的裝置。
權利要求
1.一種轉動監控檢測器(10)，包括二進位輸出(15)和信令LED(16)，並且包括頻率操作模式(30)，在頻率操作模式(30)中二進位輸出信號(15)和信令LED(16)的狀態是位於檢測器(10)前面的目標(20)的通過頻率的函數，其特徵在於檢測器(10)包括靜態操作模式(35)，在靜態操作模式(35)中信令LED(16)的狀態是目標(20)和檢測器(10)之間的距離(D)的函數。
2.如權利要求1所述的轉動監控檢測器，其特徵在於在靜態操作模式(35)，輸出信號(15)的狀態是目標(20)和檢測器(10)之間的距離(D)的函數。
3.如權利要求1所述的轉動監控檢測器，其特徵在於在所述靜態操作模式(35)中，當目標(20)的距離(D)在檢測器(10)的範圍內時點亮信令LED(16)。
4.如前面的權利要求中的任意一項所述的轉動監控檢測器，其特徵在於所述轉動監控檢測器包括位於第一位置或第二位置的選擇裝置(13)，其允許選擇靜態操作模式(35)和頻率模式(30)。
5.如權利要求4所述的轉動監控檢測器，其特徵在於所述選擇裝置(13)還被用於參數化在頻率模式(30)中的檢測器(10)的學習。
6.如權利要求5所述的轉動監控檢測器，其特徵在於所述選擇裝置由一個其釋放的狀態對應於所述第二位置的按鈕(13)構成。
7.如權利要求5所述的轉動監控檢測器，其特徵在於在接通檢測器(10)期間，當選擇裝置(13)被放置在第一位置，則選擇頻率模式(30)。
8.如權利要求7所述的轉動監控檢測器，其特徵在於在接通檢測器(10)期間，當選擇裝置(13)被放置在第二位置，則選擇靜態模式(35)。
全文摘要
本發明涉及一種遞送二進位輸出信號(15)並包括信令LED(16)的轉動控制傳感器(10)，其中信令LED(16)的狀態在基於頻率的操作模式(30)中依賴於在傳感器(10)前面的目標(20)的通過頻率。傳感器(10)提供有靜態操作模式(35)，其中信令LED(16)的狀態依賴於在目標(20)和傳感器(10)之間的距離(D)。該傳感器包括一個放置在第一位置或第二位置的選擇部件(13)，使得能夠選擇靜態模式(35)和基於頻率的模式(30)。選擇部件(13)還被用作傳感器(10)的學習函數。
文檔編號G01D18/00GK1620597SQ02826470
公開日2005年5月25日 申請日期2002年11月20日 優先權日2001年11月26日
發明者克里斯多福·布勞爾特, 維多利奧·維德拉戈 申請人:施耐德電器工業公司