轮测速模块36、主动轮测速模块37和信号处理 变送模块38 =个部分，其分别安装在现场固定支架10的合适位置。辅助轮测速模块36的 安装位置和摩擦轮2平行，适当调节使辅助轮7和摩擦材料层3紧密接触；主动轮测速模块 37的安装位置位于摩擦轮2的上方；信号处理变送模块38安装可根据现场情况调整，W方 便现场显示和连接输入信号为根据，信号处理变送模块38外部有两类端口，输入端口包括 输入A端口 31和输入B端口 32,其分别连接辅助轮测速模块36和主动轮测速模块37的接 近开关信号，输出端口包括RS-485端口 33、4-20mA端口 34和报警输出端口 35 ;传输系统 的传动电机4连接摩擦轮2,摩擦材料层3和传动负载1紧密接触，摩擦轮2转动带动传动 负载1运动，摩擦材料层3随时间推移逐渐磨损，从而引起摩擦轮2的半径减小。
[0024] 见图2,本实用新型辅助轮测速模块包括辅助轮7、感应触点19、辅助轮叉20、接近 开关21、轮叉固定螺母22、弹黃23、上限位卡24、轮叉固定轴25、弹黃固定卡26、信号端口 27、下限位卡28、机壳固定位29、辅助轮伸出孔30、机壳8和安装支架9。机壳8由机壳固定 位29固定在安装支架9上，安装支架9连接现场固定支架10 ;辅助轮7连接辅助轮叉20， 辅助轮叉20连接轮叉固定轴25,轮叉固定螺母22用于固定辅助轮叉20,辅助轮叉20可W 轮叉固定轴25为圆屯、转动；上限位卡24和下限位卡28固定在机壳8上，其作用是使辅助 轮叉20在安全范围内运动；辅助轮叉20上还连接有弹黃23,弹黃23的一端卡在辅助轮叉 20上，另一端卡在弹黃固定卡26上，弹黃23弹性使辅助轮叉20产生向辅助轮伸出孔30方 向的力；辅助轮7 -圈安装有金属磁性感应触点19,辅助轮叉20上对应感应触点19方向 还连接有接近开关21，辅助轮7转动可使接近开关21产生脉冲信号，接近开关21 -端连接 信号端口 27。
[0025] 见图3,本实用新型主动轮测速模块由固定螺母6、触点盘11、触点螺杆12、感应触 点13、接近开关14、安装支架15和固定螺丝16组成。触点盘11连接摩擦轮转轴5,并用固 定螺母6固定，随摩擦轮2同步转动；触点盘11圆周均匀分布有触点螺杆12,感应触点13 为金属磁性材料，连接在触点螺杆12上；感应触点13上方有接近开关14,其固定在安装支 架15的一端，安装支架15另一端由固定螺丝16安装在现场支架10上；感应触点13触点 盘11旋转，同时接近开关14产生脉冲信号，接近开关14的电缆线连接信号处理变送模块 38的输入B端口 32.
[0026] 见图4,本实用新型信号处理变送模块主要由控制器、键盘电路、信号隔离电路、报 警信号电路、显示电路、标准信号电路、串口通信电路、电源电路等部分组成。图中输入A连 接辅助轮测速模块的信号端口 27,输入B连接主动轮测速模块的接近开关信号，两信号经 光禪隔离后输入到控制器；控制器通过编程计算一秒内脉冲的个数即可得到摩擦轮2的转 速n。和辅助轮7的转速n f，因两轮之间紧密接触，其接触点的线速度V相同，则有关系式：
[0027] V = 2 31 r"n"= 2 Ji r ^rif
[002引其中r。和r f分别为摩擦轮2的半径和辅助轮7的半径。辅助轮7作为被动轮，和 摩擦轮2的接触压力不大，且所选材料的耐磨系数很高，因此可认为r,是一个常值，则摩擦 轮2的实时半径为； 叩f
[0029] =-- 灼,,！
[0030] 从而可知摩擦轮2的磨损度。
[0031] 见图4,键盘电路的主要功能是输入摩擦轮2的最大半径、最小半径和报警限等参 数；报警信号电路根据设置的报警上下限进行报警，其信号输出格式为开关量；标准信号 电路将控制器计算输出的信号进行数模转换、信号变送等处理变换为4-20mA的标准信号， W满足作为通用仪表的需要；串口通信电路将控制器的串口信号转换为工业过程中常用的 RS-485信号，W备组网使用；显示电路作为人机界面，处理键盘输入信号的识别和测量信 号的现场显示。
【主权项】
1. 一种摩擦轮磨损度监测系统，其特征在于：包括辅助轮测速模块（36)、主动轮测速 模块（37)和信号处理变送模块（38)三部分，辅助轮测速模块（36)的信号端口（27)连接信 号处理变送模块（38)的输入A端口（31)，主动轮测速模块接近开关（14)连接信号处理变 送模块（38)的输入B端口（32)，信号处理变送模块（38)还连接RS-485端口（33)、4-20mA 端口（34)和报警输出端口（35); 辅助轮测速模块（36)包括辅助轮（7)、辅助轮感应触点（19)、辅助轮叉（20)、辅助轮测 速接近开关（21)、弹簧（23)、轮叉固定轴（25)、弹簧固定卡（26)、上限位卡（24)、下限位卡 (28)、机壳（8)以及辅助轮伸出孔（30)等组成；辅助轮（7)圆周分布连接有辅助轮感应触 点（19)，辅助轮（7)轴心连接辅助轮叉（20)，辅助轮叉（20)连接辅助轮测速接近开关（21) 和弹簧（23)，弹簧（23) -端连接弹簧固定卡（26)，另一端固定在辅助轮叉（20)上，辅助轮 叉（20)还连接轮叉固定轴（25)，轮叉固定轴（25)、弹簧固定卡（26)、上限位卡（24)、下限 位卡（28)以及辅助轮伸出孔（30)都与机壳（8)相连接； 主动轮测速模块（37)包括触点盘（11)、触点螺杆（12)、感应触点（13)、主动轮测速模 块接近开关（14)、主动轮测速模块安装支架（15)和固定螺母（6)等组成；触点盘（11)圆周 分别连接多个触点螺杆（12)，触点螺杆（12)连接感应触点（13)，主动轮测速模块安装支架 (15)的一端连接主动轮测速模块接近开关（14)，另一端固定于现场支架；触点盘（11)和现 场的摩擦轮（2)连接，并用固定螺母（6)固定。
【专利摘要】本实用新型提供一种摩擦轮磨损度监测系统，包括辅助轮测速模块、主动轮测速模块和信号处理变送模块三个部分。辅助轮测速模块主要由一个可随固定轴心转动的弹性轮叉、辅助轮和接近开关等组成，弹性力使辅助轮和摩擦轮紧密接触并随之旋转，根据接触点线速度相等的关系计算得到摩擦轮的实时厚度；主动轮测速模块在现场控制系统不能提供摩擦轮转速参数时使用，其测速的基本原理是使用接近开关，计算固定时间内脉冲信号个数；本实用新型的信号处理变送模块以控制器为核心，对前两个测速模块的转速信号进行处理计算，并将信号以开关量、标准电流信号和串口信号给予输出。
【IPC分类】G01N3-56, G01B21-08, G01N3-02
【公开号】CN204330513
【申请号】CN201420736358
【发明人】王志国, 刘飞
【申请人】江南大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月27日