专利名称：具有用于检测温度和/或压力的传感器的吸取辊的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及工业辊，更具体的，涉及用于造纸的辊。
背景技术：
圆柱辊用于许多工业应用，尤其是那些涉及造纸的应用。这样的辊通常用于苛刻的环境，其中，它们会暴露于高的动态载荷和温度，以及侵蚀性或者腐蚀性化学试剂。作为一个例子，在典型的造纸机中，辊不但用于在处理站之间传送纤维幅片(或幅面板)，而且在按压部分和砑光辊的情况下，用于将幅片本身加工成纸。
造纸机可以包括一个或者多个设置在机器内的各个位置处的吸取辊，以从带(诸如压毡)和/或纤维幅面料汲取湿气。每个吸取辊通常由被聚合物覆盖物覆盖的金属壳构成，带有多个径向从其中延伸的孔。利用位于吸取辊壳的内部的吸取箱施加真空压力。水被汲取到径向延伸的孔内，且在水离开吸水区域以后从孔离心推进，或者从吸收辊壳的内部通过合适的流体管道或者管路运输。孔通常通过多钻头钻机以格形图案形成，其立即形成一排多个孔(例如，钻机可以立即形成五十个对准的孔)。在很多格形图案中，孔布置成使得孔的行和列相对于辊的纵轴线成倾斜角。
当纸幅传送通过造纸机时，知道纸幅经历的压力曲线是很重要的。压力的变化会影响从幅面料排出的水的量，其会影响最终片湿气含量、厚度和其它性质。因此，用吸取辊施加的压力的幅度会影响由造纸机生产的纸的质量。
吸取辊的其它特性也是重要的。例如，在横截机器方向上由辊覆盖物经历的应力和应变可以提供关于该覆盖物的耐久性和空间稳定性的信息。此外，辊的温度曲线可以辅助识别覆盖物的潜在问题区域。
已知在工业辊的覆盖物中包括压力和/或温度传感器。例如，Moschel等人的美国专利No.5699729描述了具有螺旋设置纤维的辊，其包括多个嵌入辊的聚合物覆盖物中的压力传感器。然而，上述类型的吸取辊提出了传统辊没有提出的技术挑战。例如，吸取辊孔图案通常设计有足够的密度，使得一些孔将覆盖传感器的一些部分。传统上，传感器和伴随的纤维在施加聚合物覆盖物以前施加到金属壳，且在施加和固化覆盖物以后钻出吸收孔。这样，以传统方式在覆盖物中钻孔几乎肯定会损坏传感器，以及也可能损坏光纤。此外，在覆盖物的固化期间，聚合物材料经常在芯上稍微移位，且又可能移动纤维和传感器的位置；这样，不可能总是精确确定覆盖物下面的纤维和传感器的位置，移位的芯可能移动传感器或者缆线(或电缆)到直接在孔下面的位置。此外，为了合适的性能，通常光缆具有相对高的最小弯曲半径；这样，试图在辊中在预期的孔之间织造光纤可能在纤维内导致不可接受的光传送。
发明内容
本发明涉及用于工业辊的传感系统，其可以与吸取辊一起使用。作为第一个方面，本发明涉及一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物；以及传感系统。该传感系统包括嵌入覆盖物的多个传感器，传感器成形为感测辊的工作参数；以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件。该信号运送部件依随壳的外表面上的螺旋路径，其中，该信号运送部件在相邻的传感器之间延伸，延伸超过壳外表面的一个完整的圈(最好，信号运送部件的中间段在相邻的传感器之间延伸超过辊的完整的圈)。
作为第二个方面，本发明涉及一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物，该覆盖物包括限定螺旋路径的内部凹槽；以及传感系统，其中，该传感系统包括多个嵌入覆盖物的传感器，传感器成形为感测辊的工作参数，以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件。该信号运送部件位于凹槽中，且依随壳的外表面上的螺旋路径。
作为第三个方面，本发明涉及一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳； 圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物；以及传感系统，其包括嵌入覆盖物的多个传感器，传感器成形为感测辊的工作参数；以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件。多个传感器中的至少一个成形为沿着且相对于信号运送部件滑动。
作为第四个方面，本发明涉及一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物，其中，该覆盖物和壳包括多个从覆盖物的外表面延伸到壳内腔的通孔，使得内腔与覆盖物外表面外部的环境流体连通；以及传感系统，其包括嵌入覆盖物的多个传感器，传感器成形为感测辊的工作参数；以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件，信号运送部件依随壳的外表面上的螺旋路径。覆盖物还包括至少一个位于多个传感器中的一个上的盲钻孔。
作为第五个方面，本发明涉及一种计算工业吸取辊上的传感器的轴向和圆周位置的方法。该方法包括的步骤为提供为输入变量(a)辊的直径和圆周之一，和(b)由工业辊中的孔的图案和垂直于辊的纵轴线的平面限定的角；选择一个值用于传感器的轴向或者圆周位置之一；以及根据辊的直径或者圆周、孔图案角和轴向或者圆周位置的值来确定传感器的轴向或者圆周位置中的另一个。
本发明的这些方面的每一个(以及其它方面)可以促进在吸取辊覆盖物中应用传感系统，从而克服由现有传感系统提出的一些困难。
图1是本发明的吸取辊和检测系统的标准规格视图；图2是在图1的吸取辊的制造中形成的壳和覆盖物基层的标准规格透视图；图3是图2的壳和覆盖物基层用钻机刻痕的标准规格透视图；图4是在图3的覆盖物基层中用车床形成的凹槽的标准规格透视图；图5是在如图4所示的覆盖物基层中形成的凹槽中定位的光纤和传感器的放大的部分标准规格透视图；图6是图5的传感器和光纤的极大放大的侧部截面图；图7是施加在图3和5的覆盖物基层、光纤和传感器上的顶部积累层的标准规格透视图；图8是图7的顶部积累层以及图3的壳和覆盖物基层用钻机钻孔的标准规格透视图；
图9是用于图1的吸取辊的典型的孔图案的放大的顶部视图；图10是显示根据本发明确定传感器的轴向和圆周位置的方法的一些实施例中使用的公式的推导的示意图；以及图11是根据本发明的方法来确定传感器的轴向和圆周位置的说明步骤的流程图。
具体实施例方式
此后更全面地描述本发明，其中，示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以不同的形式体现，且不应该理解为限制于这里阐述的实施例。相反，这些实施例设置为使得该披露物是彻底和完全的，完全将本发明的范围传达给本领域中的普通技术人员。在附图中，同样的标记指同样的元件。为了清楚可以夸大一些部件的厚度和尺寸。
现在参考附图，概括地由附图标记20表示的吸取辊在图1中显示。吸取辊20包括空心圆柱壳或者芯22(如图2可见)和围绕壳22的覆盖物24(通常由一种或者多种聚合物材料形成)。用于感测压力、温度或者感兴趣的一些其它工作参数的传感系统26包括螺旋光纤28和多个传感器30，它们每个嵌入到覆盖物24中。传感系统26还包括处理器32，其处理由传感器30产生的信号。
壳22通常由耐腐蚀的金属材料形成，诸如不锈钢或者青铜。吸取箱(未示出)通常定位在壳22的内腔内，以通过壳22和覆盖物24中的通孔施加负压(即，吸取)。通常，壳22已经包括通孔，它们以后将与通孔82和盲钻孔84对准。典型的壳和吸取箱组合在Huttunen的美国专利No.6358370中说明和描述，其披露物整个在此引入。
覆盖物24可以采用任何形状，且可以由本领域中的普通技术人员认可的任何聚合物和/或弹性体材料形成，以适合于与吸取辊一起使用。典型的材料包括天然橡胶、合成橡胶，诸如氯丁橡胶、苯乙烯-丁二烯(SBR)、腈橡胶、氯磺化聚乙烯(“CSPE”也已知为商标HYPALON)、EDPM(给予由乙烯-丙稀二烯单体形成的乙烯-丙稀三元共聚物的名字)、环氧树脂和聚氨脂。在很多情况下，覆盖物24包括多层(图2和7示出了施加独立的基层和顶部积累层42、70；也可以包括附加层，诸如基层和顶部积累层42、70之间的“固定”层以及壳22和基层42之间的粘合层)。覆盖物24还可以包括加强和填充材料、添加剂等。典型的附加材料在Stephens的美国专利No.6328681和Jone的美国专利No.6375602中讨论，其披露物在此整个引入。
覆盖物24具有孔的图案(其包括通孔82和盲钻孔84)，其可以是传统地与吸取辊一起使用或者被认为是适合于当造纸机的毡或者织物和/或纸幅在辊20上行进时施加吸力到覆盖的造纸机的毡或者织物和/或纸幅的任何孔的图案。一个典型的孔图案的基本重复单元86在图9中显示。该重复单元86可以由代表图案的高度或者圆周展开的框88(该尺寸通常大约0.5到1.5英寸)和表示图案的宽度或者轴向展开的钻孔间隔90来限定。如典型的，孔82、84的列限定相对于垂直于辊20的纵轴线的平面的角θ(通常在大约5和20度之间)。
返回参考图1，传感系统26的光纤28可以是本领域中的普通技术人员认为适合于在吸取辊中通过光信号的任何光纤。或者，可以使用另一个信号运送部件，诸如电缆。传感器30可以采用本领域中的普通技术人员认为适合于检测感兴趣的工作参数(例如，应力、应变、压力或者温度)的任何形式。如下所述，最好传感器30为允许它们沿着光纤28滑动(至少短距离)的结构。典型的光纤和传感器在Moschel等人的美国专利No.5699729和美国专利申请No.09/489768中讨论，其每个的内容通过参考在此整个引入。
处理器32通常是个人电脑或者类似的数据交换装置，诸如造纸厂的分布控制系统，其可以将来自传感器30的信号处理为有用的、容易理解的信息。最好，无线通讯模式，诸如RF信号装置，用于将来自传感器30的数据发送到处理器单元32。其它替代结构包括滑环连接器，其使得信号可以从传感器30发送到处理器32。合适的典型处理单元在Moore的美国专利No.5562027和美国专利申请No.09/872584中讨论，其披露内物在此整个引入。
吸取辊20可以以下面所述和在图2-9中显示的方式制造。在该方法中，开始壳22覆盖有覆盖物24的一部分(诸如基层42)。如图2可见，基层42可以通过挤压喷嘴40施加，尽管基层42也可以通过本领域中的普通技术人员已知的其它技术来施加。本领域中的普通技术人员还可以理解，尽管下面描述和在图3-6中显示的步骤显示为在基层42上进行，但是覆盖物24的其它内部层(诸如固定层)也可以用作光纤28和传感器30的下面的表面。
现在参考图3，覆盖物24的基层42例如，通过多钻头钻机46被刻痕或者另外标记有划痕44，其对应于最终将形成在辊20中的孔82、84的需要的图案。划痕46应该足够深而可见，以便指示最终要形成孔的位置，但是不需要更深。
现在参考图4，通过诸如这里所示的车床52之类的切割装置将连续的螺旋凹槽50切入基层42。凹槽50形成在大约0.010英寸深的划痕44之间(其应该足够深，以将光纤28保持其中)，且应该制出基层42的外表面多于一个完整的圈。在一些实施例中，凹槽50以由孔82、84限定的角θ形成，且定位在孔的列之间。在大多数实施例中，角θ为使得凹槽50围绕基层42多次；例如，对于具有240英寸长度、36英寸直径和10度的角θ的辊，凹槽50从头到尾围绕辊12次。
现在参考图5，在基层42中形成凹槽50以后，安装传感器系统26的光纤28和传感器30。光纤28在凹槽50中螺旋缠绕，使得传感器30紧密邻近需要的位置定位。光纤28保持在凹槽50中，从而防止从一侧到另一侧移动。
可能需要稍微移位传感器30的位置到基层42上的精确位置。因为光纤28保持在凹槽50中，且其相对非柔性(即，其可能在相对高的弯曲半径处折断)可以防止光纤28的一部分弯曲到凹槽以外，以便定位传感器30，在一些实施例中，传感器30可以沿着光纤28自由滑动短距离。一种典型的设计在图6中显示。如从中可见，传感器30包括多个弯曲元件60(通常由玻璃或者尼龙形成)，其以交错关系定位。纤维28在弯曲元件60之间穿过，以形成一系列组合起伏(组合起伏部)62。在这个方面，传感器30类似上述美国专利申请No.09/489768中描述的传感器。该传感器通常由环氧树脂或者其它填充材料63构成，填充材料填充弯曲元件60和起伏62之间的间隙，且维持它们之间的位置关系(即，其维持起伏62对准弯曲元件60，且保持弯曲元件60相互成一直线)。在本发明的传感器30中，最好环氧树脂或者其它材料用于填充弯曲元件60和起伏62之间的体积，但是这样的填充材料不结合到起伏62，从而使得弯曲元件60(其通常接附到共同的基底64)沿着光纤62滑动。这可以例如通过选择不化学结合到光纤28的填充材料(诸如环氧树脂)，或者通过用防止填充材料63结合到光纤28的涂层(诸如脱模剂)来涂覆光纤28来实现。这样的可滑动结构将使得传感器30的定位相对于光纤28稍微调节到需要的精确位置，而不通过不适当的弯曲来使光纤28受力过大。
一旦传感器30处于需要的位置，它们可以附着到合适的位置。这可以通过本领域中的普通技术人员已知的任何技术来进行；典型的技术为粘合剂结合。
现在参考图7，一旦传感器30和光纤28定位且固定到基层42，施加覆盖物24的剩余部分。图7示出了通过挤压喷嘴72施加顶部积累层70。本领域中的普通技术人员可以理解，顶部积累层72的施加可以通过被认为适合于这样的施加的任何技术来进行。如上所述，本发明包括具有只包括基层和顶部积累层的覆盖物的辊，以及具有带有另外的中间层的覆盖物的辊。施加顶部积累层70随后是固化，其技术对于本领域中的普通技术人员是熟知的，且在此不需要详细描述。
现在参考图8，在顶部积累层70固化以后，通孔82和盲钻孔84形成在覆盖物24中，在通孔82还没有在壳22中形成的情况下，也形成在其中。通孔82可以通过本领域中的普通技术人员已知的任何技术形成，但是最好由多钻头钻机80(典型的钻机是从意大利Safop，Pordenone可以获得的DRILLMATIC机器)形成。应该注意不要在传感器30的位置上钻通孔82；替代地，可以在这些位置钻盲钻孔84。
因为孔图案可以限定光纤28(依次是凹槽50)可以依随的通道，在一些辊中，不可能传统地设置传感器30(即，轴向和圆周地均匀隔开，且以单个螺旋)。同样的，人们必须确定哪个轴向和圆周位置可以用于具体的辊。可以影响传感器定位的变量包括辊的尺寸(长度、直径和/或圆周)和由孔图案限定的角θ。具体的，这些变量之间的关系可以以下述方式描述。
从辊上的原点延伸到具体轴向和圆周位置的光纤长度可以建模为直角三角形的斜边，其中，轴向位置作为三角形的高度，由光纤覆盖的总的圆周距离作为三角形的底边(如图10可见)。该关系可以描述为sinθ＝a/FL；以及等式1cosθ＝Xdπ/FL 等式2其中FL＝从原点到传感器位置的光纤长度；a＝从原点到传感器位置的轴向距离；d＝辊的直径；X＝围绕辊的圆周的光纤的圈数；以及θ＝由吸水孔图案限定的相对于通过辊的轴线的平面的角。
对于FL求解等式1和2，然后替代得到量Xdπ/cosθ＝a/sinθ 等式3因为(sinθ/cosθ)可以简化为tanθ，该表达可以简化为a＝Xdπ(tanθ) 等式4这样，对于任何轴向位置a，可以计算相应的圆周位置(以圈数表示，其可以通过乘以360转化为度数)；可以反过来实施由给定的圆周位置计算轴向位置。
也可以使用用于使用用于吸取辊中的一些实际测量值来计算轴向和圆周位置的替代的方法。对于具有指定孔图案的具体的辊，可以赋值下面的变量α＝辊上的角位置；z＝辊上的轴向位置；d＝钻孔间隔；N＝在辊的圆周中的框数(这是个整数)；以及B＝在轴向方向上移动一个钻孔间隔的距离，孔的对角排需要的框数。
对于依随钻孔的辊上的钻孔图案的光纤28，α＝(B/N)(z/d) 等式5α以回转给定(再次，α乘以360度给出角位置的度数)。这样，对于由直径、长度和孔图案限定的给定的钻孔的辊，B、N和d是已知的。然后可以对于给定的轴向位置计算圆周位置；或者，对于给定的圆周位置计算轴向位置。
本领域中的普通技术人员可以认识，前述计算轴向位置和圆周位置的方法可以使用不同形式的变量来进行，如所述的，也可以使用其它形式，其考虑辊的直径和/或圆周，以及关系以其螺旋行进的角度。
在一些实施例中，可以利用设计和配置为接收上述类型的数据输入和使用这样的数据计算传感器的轴向和圆周位置的计算机程序来进行计算。这样的程序在图11中示例。作为初始步骤，提供关于辊的形状的输入变量(通常为辊的直径或者圆周中的一个)和孔图案的角度(通常为角度本身或者类似的特性，诸如钻孔间隔和完成圆周和移动图案一个完整的钻孔间隔需要的框的数量)。接下来，选择圆周位置或者轴向位置中的一个。计算机程序然后可以确定传感器的圆周或者轴向位置中的另一个。该信息可以用于确定是否轴向和圆周位置的组合适合与辊一起使用。
因为本发明可以体现为方法、数据处理系统和/或计算机系统产品，本发明可以采用完全硬件形式的实施例、完全软件的实施例或者结合软件和硬件方面的实施例。而且，本发明可以采用具有嵌入介质中的计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式。可以使用任何合适的计算机可读介质，包括但不限于，硬盘、CD-ROMs、光存储装置和磁存储装置。
用于进行本发明的操作的计算机程序代码可以以面向对象的编程语言来写代码，诸如JAVA、Smalltalk或者C++。用于进行本发明的操作的计算机程序代码还可以以传统的过程编程语言来写代码，诸如“C”，或者以各种其它编程语言来写代码。本发明的软件实施例不依赖于通过具体编程语言的实现。此外，计算机程序代码的部分可以完全在一个或者多个数据处理系统上执行。
以上参考根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的框图和/或流程图描述了本发明。可以理解，框图和/或流程图的每个框，以及框图和/或流程图的框组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供到通常目的的计算机、特殊目的的计算机或者其它可编程数据处理设备的处理器，以产生机器，使得通过计算机或者其它可编程数据处理设备的处理器执行的指<p>表13气体混合物3和21中催化剂A、C、H、I和J达到80％和50％转化(CO/HC)时的温度
含锰催化剂H和I均显示了高CO浓度时与催化剂C相当的性能，但在低CO浓度时点燃更低。与低CO浓度相比，在高CO浓度时加入Ba(催化剂J)显示出改进的性能，并且与催化剂A相比，具有极好的活性。
实施例7在满足欧洲阶段3(European Stage 3)法规要求并且以含硫＜10ppm的柴油燃料为燃料的1.9升普通线路的直接喷射式涡轮增压柴油机车上装配直径为4.66英寸(118mm)、长为6英寸(152mm)的陶瓷负载催化剂。用铂催化剂以140gft-3(4.85gL-1)涂覆催化剂K，并且用铂催化剂以70gft-3(2.43gL-1)和用钯-二氧化铈催化剂以70gft-3(2.43gL-1)的钯负载量涂覆催化剂L。测试前，在700℃使催化剂老化5小时。
改变发动机的废气排放以再现一定范围的废气条件。这些变化是通过改变一个或多个下列参数获得的EGR速率、引燃喷射时间和喷射燃料量、主喷射时间、普通路线燃料压力和涡轮增压机的增压。随着这些标准的改变，可以提高发动机的HC和CO水平。
两种催化剂均以具有标准生成标度(基本标度)的欧洲三试验循环进行评价。然后用生成比基本标度高3倍的CO排放的标度进行评价。表14归纳了两种催化剂在两种标度下的结果。
在一个实施例中，套环杆42的容积选择为提供“过量填充(overpacking)”，即，套环杆42的容积将提供的、用于填充槽26的套环材料容积明显大于在由砧台43的挤压腔45的喉部部分47和锁定杆部分25的相对部分(包括槽26和脊38)确定的挤压封套内能够正常接收的套环材料容积。(见图5)。在本发明的一种形式的本发明系统中，发现优选是在锁定槽26的长度上使得套环材料的容积以以下所述方式超过大约1％至大约15％。对于挤压喉部部分47(见图5)的有效挤压部分的有限长度，所述的“过量填充”或“过量填入”百分数通常通过以下关系来确定
其中Da是挤压砧台43的喉部部分47的直径；OD是套环14的内侧杆部分46在挤压之前的外径；ID是套环14在挤压之前的内径；Dm是具有脊38的锁定槽26的平均直径；以及dl是在挤压砧台43的喉部部分47内的有限长度。
应当知道，在减小壁厚t′的端部杆部分48区域中，外径OD′将用于上述公式。此外，因为脊38a-38g的宽度Wa-Wg变化，同时锁定槽26的宽度Wr保持恒定，因此平均直径Dm将恒定变化。见“典型尺寸表”。因此，过量填充的量也将如所述变化。
在本发明的一种形式中，所述材料的销钉12和套环14可以有如“典型尺寸表”中所述的典型尺寸。
在该实施例中，所有轴向位置都满足。所有角位置不满足，此外，角位置不是以圆周顺序，所以检测传感器可能更加困难。
前述是本发明的示例，不要理解为对其限制。尽管描述了本发明的典型的实施例，本领域中的普通技术人员可以容易地理解，可以在典型的实施例中进行很多修改，而不本质上偏离本发明的新的教示和优点。因此，所有这样的修改都包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物；以及传感系统，其包括多个嵌入覆盖物的传感器，传感器成形为感测辊的工作参数；以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件，该信号运送部件依随壳的外表面之上的螺旋路径，其中，该信号运送部件延伸超过壳外表面的一个完整的圈。
2.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，信号运送部件的中间段在相邻的传感器之间延伸超过壳外表面的至少一个完整的圈。
3.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，传感系统还包括可操作地与信号运送部件相关联的处理器，其处理表示由此传送的工作参数的信号。
4.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，该壳包括螺旋凹槽，其与由信号运送部件依随的螺旋路径相符，其中，信号运送部件位于螺旋凹槽内。
5.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，该壳由金属材料形成。
6.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，该覆盖物和壳包括多个从覆盖物的外表面延伸到壳内腔的通孔，使得内腔与覆盖物外表面外部的环境流体连通。
7.如权利要求6所述的工业辊，其特征在于，其还包括至少一个位于多个传感器中的一个上的盲钻孔。
8.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，多个传感器中的至少一个成形为沿着和相对于信号运送部件滑动。
9.如权利要求6所述的工业辊，其特征在于，其还包括定位在壳内腔中的吸取箱。
10.如权利要求1所述的工业辊，其特征在于，该信号运送部件包括光纤。
11.一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物，该覆盖物包括依随螺旋路径的内部凹槽；以及传感系统，其包括多个嵌入覆盖物的传感器，传感器成形为感测辊的工作参数，以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件，该信号运送部件位于且依随覆盖物中的螺旋路径。
12.如权利要求11所述的工业辊，其特征在于，传感系统还包括可操作地与信号运送部件相关联的处理器，其处理表示由此传送的工作参数的信号。
13.如权利要求11所述的工业辊，其特征在于，该壳由金属材料形成。
14.如权利要求11所述的工业辊，其特征在于，该覆盖物和壳包括多个从覆盖物的外表面延伸到壳内腔的通孔，使得内腔与覆盖物外表面外部的环境流体连通。
15.如权利要求14所述的工业辊，其特征在于，其还包括至少一个位于多个传感器中的一个上的盲钻孔。
16.如权利要求11所述的工业辊，其特征在于，多个传感器中的至少一个成形为沿着和相对于信号运送部件滑动。
17.如权利要求14所述的工业辊，其特征在于，其还包括定位在壳内腔中的吸取箱。
18.如权利要求11所述的工业辊，其特征在于，覆盖物包括基层，其中，且其中凹槽定位在基层的外表面上。
19.如权利要求11所述的工业辊，其特征在于，该信号运送部件包括光纤。
20.一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物；以及传感系统，其包括多个嵌入覆盖物的传感器，传感器成形为感测辊的工作参数；以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件，其中，多个传感器中的至少一个成形为沿着且相对于信号运送部件滑动。
21.如权利要求20所述的工业辊，其特征在于，传感系统还包括可操作地与信号运送部件相关联的处理器，其处理表示由此传送的工作参数的信号。
22.如权利要求20所述的工业辊，其特征在于，该壳由金属材料形成。
23.如权利要求20所述的工业辊，其特征在于，该覆盖物和壳包括多个从覆盖物的外表面延伸到壳内腔的通孔，使得内腔与覆盖物外表面外部的环境流体连通。
24.如权利要求23所述的工业辊，其特征在于，其还包括至少一个位于多个传感器中的一个上的盲钻孔。
25.如权利要求23所述的工业辊，其特征在于，其还包括定位在壳内腔中的吸取箱。
26.如权利要求20所述的工业辊，其特征在于，该信号运送部件包括光纤。
27.一种工业辊，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物，其中，该覆盖物和壳包括多个从覆盖物的外表面延伸到壳内腔的通孔，使得内腔与覆盖物外表面外部的环境流体连通；以及传感系统，其包括多个嵌入覆盖物的传感器，传感器成形为感测辊的工作参数；以及与多个传感器串联连接且在多个传感器之间延伸的信号运送部件，信号运送部件依随壳的外表面上的螺旋路径；其中，覆盖物还包括至少一个位于多个传感器中的一个上的盲钻孔。
28.如权利要求27所述的工业辊，其特征在于，传感系统还包括可操作地与信号运送部件相关联的处理器，其处理表示由此传送的工作参数的信号。
29.如权利要求27所述的工业辊，其特征在于，该壳由金属材料形成。
30.如权利要求27所述的工业辊，其特征在于，其还包括定位在壳内腔中的吸取箱。
31.一种用于计算工业吸取辊上的传感器的轴向和圆周位置的方法，其包括的步骤为提供为输入变量(a)辊的直径和圆周之一，和(b)由工业辊中的孔的图案和垂直于辊的纵轴线的平面限定的角；选择用于传感器的轴向或者圆周位置之一的值；以及根据辊的直径或者圆周、孔图案角和轴向或者圆周位置的值来确定传感器的轴向或者圆周位置中的另一个。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，根据孔图案的框来确定辊的孔图案的角，其中，钻孔间隔、辊的圆周中的框的数量和在轴向方向上移动钻孔间隔的距离，孔的对角排需要的框数用作输入变量。
33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，轴向和圆周位置通过下面的等式来形成联系α＝(B/N)(z/d)其中，α＝辊上的角位置；z＝辊上的轴向位置；d＝钻孔间隔；N＝在辊的圆周中的框数(这是个整数)；以及B＝在轴向方向上移动钻孔间隔的距离，孔的对角排需要的框数。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，轴向和圆周位置通过下面的等式来形成联系a＝Xdπ(tanθ)其中FL＝从原点到传感器位置的光纤长度；a＝从原点到传感器位置的轴向距离；d＝辊的直径；X＝围绕辊的圆周的光纤的圈数；以及θ＝由吸水孔图案限定的相对于通过辊的轴线的平面的角。
全文摘要
一种工业辊(20)，它包括具有外表面和内部腔的大致圆柱形的壳(22)；圆周覆盖该壳外表面的聚合物覆盖物(24)；以及传感系统(26)。该传感系统包括多个嵌入覆盖物(24)的传感器(30)，传感器(30)成形为感测辊(20)的工作参数；以及与多个传感器(30)串联连接且在多个传感器(30)之间延伸的信号运送部件(28)。该信号运送部件(28)依随壳(22)的外表面上的螺旋路径，其中，该信号运送部件(28)延伸超过壳外表面的一个完整的圈(最好，信号运送部件(28)的中间段在相邻的传感器(30)之间延伸超过辊(20)的一个完整的圈)。
文档编号G08C23/00GK1681993SQ03821759
公开日2005年10月12日 申请日期2003年6月16日 优先权日2002年9月12日
发明者E·J·古斯塔夫松 申请人:斯托·伍德沃德有限责任公司