專(zhuān)利名稱(chēng)：具有用來(lái)檢測(cè)壓力的壓電傳感器的工業(yè)輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及工業(yè)輥，并且更具體地說(shuō)涉及用于造紙的輥。
背景技術(shù)：
在通常的造紙工藝中，纖維素纖維的水漿或懸浮液(通稱(chēng)為造紙“原料”)供給到在兩個(gè)或多個(gè)輥之間行進(jìn)的鋼絲網(wǎng)和/或合成材料環(huán)形帶的上行側(cè)(upperrun)頂面上。通常稱(chēng)作“成形織物”的帶在其上行側(cè)上表面上提供了造紙表面，所述上行側(cè)上表面用作將造紙?jiān)系睦w維素纖維與水介質(zhì)分離從而形成濕紙幅的過(guò)濾器。通過(guò)重力或者位于織物上行側(cè)(即“機(jī)器側(cè)”)的下表面上的真空，將水介質(zhì)通過(guò)成形織物的網(wǎng)眼(通稱(chēng)為排水孔)排出。
在離開(kāi)成形段之后，紙幅被傳遞到造紙機(jī)的壓制段，在該處其穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)覆蓋有另一種織物(通常稱(chēng)為“壓氈”)的壓力機(jī)(通常為輥壓機(jī))的輥隙。來(lái)自壓力機(jī)的壓力將其它濕氣從紙幅中去除；去除濕氣通常通過(guò)壓氈“棉毛”層來(lái)增強(qiáng)。然后紙張被傳遞至干燥段以進(jìn)一步去除濕氣。在干燥之后，紙張就可以進(jìn)行二次處理和包裝。
圓柱形輥通常用在造紙機(jī)的不同段中，比如壓制段。這種輥在苛刻的環(huán)境中存在和操作，它們可能暴露于高的動(dòng)態(tài)負(fù)荷和溫度以及侵蝕性或腐蝕性化學(xué)試劑。舉例來(lái)說(shuō)，在典型的造紙廠中，輥不僅用于在處理站之間傳輸纖維質(zhì)基料片，而且在壓制段和砑光輥的情況下，用來(lái)將基料片本身加工成紙張。
通常需牢記在造紙機(jī)內(nèi)位置來(lái)構(gòu)造用于造紙的輥，這是因?yàn)樘幱谠旒垯C(jī)內(nèi)不同位置的輥需要執(zhí)行不同的功能。因?yàn)樵旒堓伩赡芫哂泻芏嗖煌男阅芤?，并且因?yàn)樘鎿Q整個(gè)金屬輥會(huì)相當(dāng)昂貴，很多造紙輥包括聚合物覆層，其圍繞通常為金屬的芯部的圓周表面。通過(guò)改變覆層所采用的材料，覆層設(shè)計(jì)者能根據(jù)造紙應(yīng)用需求來(lái)給輥提供不同的性能特點(diǎn)。而且，相比替換整個(gè)金屬輥而言，修理、再次研磨或替換金屬輥上的覆層就相當(dāng)?shù)乇阋?。用于覆層的示例性聚合物材料包括天然橡膠、合成橡膠，比如氯丁橡膠、苯乙烯-丁二烯(SBR)、丁腈橡膠、氯磺化聚乙烯(“CSPE”-也公知為DuPont的商標(biāo)HYPALON)、EDPM(由乙烯-丙烯二烯單體所形成的乙烯-丙烯三元共聚物的名稱(chēng))、聚氨酯、熱固合成物以及熱塑合成物。
在很多情況下，輥覆層將包括至少兩個(gè)單獨(dú)的層基層，其覆蓋芯部并提供與其的粘合；以及頂層，其覆蓋并粘合至基層并且用作輥的外表面(一些輥還將包括夾在基層和頂層之間的中間“結(jié)合”層)。這些材料的層通常選擇為給覆層提供用于操作的預(yù)定物理性能。這些能包括必需的強(qiáng)度、彈性模量、以及對(duì)于溫度升高、水和苛刻化學(xué)物質(zhì)的抵抗力以承受造紙環(huán)境。另外，覆層通常被設(shè)計(jì)為具有適于其所要執(zhí)行工序的預(yù)定表面硬度，并且它們通常要求紙張從覆層“釋放”而不會(huì)對(duì)紙張?jiān)斐蓳p傷。而且，為了經(jīng)濟(jì)，覆層應(yīng)當(dāng)耐磨。
在紙幅被傳送通過(guò)造紙機(jī)時(shí)，非常重要的是了解紙幅所承受的壓力分布。壓力變化會(huì)影響從紙幅排出的水量，這會(huì)影響最終紙張的濕氣含量、厚度和其它性能。因此用輥施加的壓力大小可能影響造紙機(jī)所生產(chǎn)的紙張的質(zhì)量。
輥的其它性質(zhì)也非常重要。例如，輥覆層在機(jī)器橫向上經(jīng)受的應(yīng)力和應(yīng)變能提供有關(guān)覆層耐用性和尺寸穩(wěn)定性的信息。另外，輥的溫度分布能幫助識(shí)別覆層的潛在問(wèn)題區(qū)域。
已知在工業(yè)輥的覆層中包括壓力和/或溫度傳感器。例如，授權(quán)給Moschel等的美國(guó)專(zhuān)利No.5,699,729描述了一種具有螺旋形布置的纖維的輥，其包括多個(gè)嵌入輥的復(fù)合物覆層中的壓力傳感器。過(guò)去，用于輥的傳感器通常是光纖傳感器(例如參見(jiàn)授權(quán)給Meller等的美國(guó)專(zhuān)利No.6,429,421)。然而，給定覆層的厚度和光纖傳感器的靈敏度和通向傳感器的光纖，在某些情況下難以產(chǎn)生和接收一致的信號(hào)。而且，在傳感器之間布線的光纖可能易碎，因此在制造期間將它們放置在覆層中會(huì)很困難。另外，置于輥的芯部上(覆層的基層之下)的電傳感器通常要求電絕緣并且會(huì)導(dǎo)致芯部-覆層結(jié)合的失效，這種失效對(duì)于覆層是災(zāi)難性的。相反，置于基層頂部上的傳感器充分地絕緣，但是由于覆層頂部中的水滲透會(huì)導(dǎo)致故障。已經(jīng)有人建議了一些壓電傳感器，但是其中很多由于不能在希望的溫度范圍(即居里溫度太低，高于所述居里溫度所建議的壓電材料喪失可靠的壓電性能)內(nèi)可靠地工作而是不適合的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能解決現(xiàn)有工業(yè)輥中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。作為第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種工業(yè)輥，其包括具有外表面的基本上為圓柱形的芯部；圓周地覆蓋芯部外表面的聚合物覆層，該覆層包括圓周地覆蓋芯部的基層和覆蓋基層的頂層；和傳感系統(tǒng)。該傳感系統(tǒng)包括多個(gè)嵌入在覆層基層中的壓電傳感器，該傳感器構(gòu)造成傳感輥所受到的壓力并提供與該壓力相關(guān)的信號(hào)；和與傳感器操作地相關(guān)聯(lián)的處理器，該處理器對(duì)由傳感器提供的信號(hào)進(jìn)行處理。在這種配置中，能采用通常比光纖傳感器更結(jié)實(shí)的壓電傳感器，并且能解決以前使用壓電傳感器時(shí)遇到的一些問(wèn)題。
作為第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種構(gòu)造工業(yè)輥的方法，該方法包括步驟提供具有外表面的基本上為圓柱形的芯部；涂敷聚合物覆層的基層，該基層圓周地覆蓋芯部外表面；將多個(gè)壓電傳感器嵌在基層中，所述傳感器構(gòu)造成傳感輥所受到的壓力并提供與該壓力相關(guān)的信號(hào)；和涂敷圓周地覆蓋基層的復(fù)合物覆層的頂層。在一些實(shí)施例中，基層包括內(nèi)基層和外基層，并且傳感器的嵌入包括在涂敷外基層之前將傳感器施加于內(nèi)基層。
圖1是本發(fā)明的輥和檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
圖2是在圖1所示輥的制造中形成的殼體和內(nèi)基層的示意性透視圖。
圖3是利用車(chē)床形成于圖3所示內(nèi)基層中的槽的示意性透視圖。
圖4是用于圖1所示輥的示例性傳感器和附接電纜的放大示意圖。
圖5是涂敷于圖2和4的內(nèi)基層、電纜和傳感器上的外基層的示意性透視圖。
圖6是涂敷于圖5所示外基層上的頂層的示意性透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖更具體地描述本發(fā)明。本發(fā)明并不限于所示的實(shí)施例，而是，這些實(shí)施例是用來(lái)向本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全徹底地公開(kāi)本發(fā)明。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記一直涉及同樣的元件。為清楚起見(jiàn)，一些部件的厚度和尺寸可能被放大。
除非另有限定，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所通常理解的相同意思。本發(fā)明的描述中使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施例而不是要限制本發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明的描述和所附的權(quán)利要求，單數(shù)形式“一”、“該”也包括復(fù)數(shù)格式，除非文中另有清楚的指示。對(duì)于本文所使用的詞語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。在使用之處，詞語(yǔ)“附接”、“連接”、“互連”、“接觸”、“耦合”、“安裝”、“覆蓋”等可意味著元件之間直接或間接的附接或接觸，除非另有說(shuō)明。
現(xiàn)在參照附圖，寬泛地標(biāo)識(shí)為20的輥在圖1中示出。吸水輥20包括中空?qǐng)A柱形殼體或芯部22(參見(jiàn)圖2)和圍繞芯部22的覆層24(通常由一種或多種聚合物材料形成)。用于感測(cè)壓力、溫度、濕度或一些其它感興趣操作參數(shù)的傳感系統(tǒng)26包括一對(duì)導(dǎo)線28a、28b以及多個(gè)壓電傳感器30，每個(gè)壓電傳感器都嵌在覆層24中。如這里所使用的，傳感器“嵌”在覆層中指的是傳感器或者完全包含在覆層內(nèi)，并且傳感器“嵌”在覆層的特定層或多層中指的是傳感器完全包含在該層或多層內(nèi)。傳感系統(tǒng)26還包括對(duì)由壓電傳感器30所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行處理的處理器32。
芯部22通常由抗腐蝕的金屬材料形成，比如不銹鋼或青銅。芯部22可以是實(shí)心的或中空的，并且如果是中空的則可以包括能改變壓力或輥輪廓的裝置。
覆層24能采取任何形式并且能由本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)知的適用于輥的任何聚合物和/或彈性測(cè)量材料形成。示例性的材料包括天然橡膠、合成橡膠，比如氯丁橡膠、苯乙烯-丁二烯(SBR)、丁腈橡膠、氯磺化聚乙烯(“CSPE”-也公知為商標(biāo)名HYPALON)、EDPM(由乙烯-丙烯二烯單體所形成的乙烯-丙烯三元共聚物的名稱(chēng))、環(huán)氧樹(shù)脂以及聚氨酯。在很多情況下，覆層24將包括多層。圖2、5和6示出了內(nèi)基層42a、外基層42b和頂層70的涂敷；也可以包括其它層，比如介于外基層42b和頂層70之間的“結(jié)合”層以及介于殼體22和內(nèi)基層42a之間的粘合劑層。覆層24還可以包括增強(qiáng)和填充材料、添加劑等。示例性的添加材料在授予Stephens的美國(guó)專(zhuān)利No.6,328,681、授予Jones的美國(guó)專(zhuān)利No.6,375,602以及美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No.20040053758中有討論，所述專(zhuān)利文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，傳感系統(tǒng)26的壓電傳感器30能采取本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為適合于檢測(cè)壓力的任何形狀或形式。壓電傳感器可包括在經(jīng)受壓力、溫度或其它物理參數(shù)變化時(shí)顯示壓電效應(yīng)的任何裝置。“壓電效應(yīng)”定義為介質(zhì)晶體在受到機(jī)械應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生電或電極性，或者這種晶體在受到所施加的電壓時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，所述電或電極性的大小足以將其與電噪聲區(qū)分開(kāi)。示例性的壓電傳感器包括由壓電陶瓷，比如PZT型鉛-鋯酸鹽(zirgonate)-鈦酸鹽、石英、合成石英、電氣石、正磷酸鎵、CGG(Ca3Ga2Ge4O14)、鈮酸鋰、鉭酸鋰、羅謝爾鹽以及硫酸鋰一水合物，形成的壓電傳感器。具體地，傳感器材料的居里溫度可高于350，并且在一些情況下高于600，這使得能在輥于造紙環(huán)境下經(jīng)常經(jīng)受的溫度下準(zhǔn)確地傳感。傳感器30的典型外部尺寸(即長(zhǎng)度、寬度、直徑等)為約2mm至20mm，并且傳感器30的典型厚度為約0.002至0.2英寸。
在所示實(shí)施例中，傳感器30是圓的；然而，其它形狀的傳感器和/或孔徑也是適合的。例如，傳感器30本身可以是正方形的、矩形的、圓形的、環(huán)形的、三角形的、橢圓形的、六角形的、八角形的等等。而且，傳感器30可以是實(shí)心的，或者可以包括內(nèi)部或外部孔(即所述孔可具有封閉的周邊，或者所述孔可以是開(kāi)口的，以使得傳感器30呈“U”形或“C”形)。另外，也可以采用連續(xù)測(cè)量的傳感器，比如壓電電纜。
在所示實(shí)施例中，傳感器30圍繞輥20的圓周分布，以使得它們彼此間大致圓周地等距，但是也可以采用其它布置，包括這樣的布置，其中傳感器(a)與輥的軸線平行，(b)定位在輥上相同的軸向位置處，(c)隨機(jī)分散，或者(d)上述布置的組合。而且，在所示實(shí)施例中，傳感器30繞著輥的軸線限定不超過(guò)單轉(zhuǎn)，但是其中傳感器繞著輥限定了螺旋形的多轉(zhuǎn)的布置也是適合的，如美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No.2004-0053758所示，該專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此。
再參照?qǐng)D4，傳感系統(tǒng)26的導(dǎo)線28a、28b可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為適用于在吸水輥中傳送電信號(hào)的任何信號(hào)承載元件。在所示實(shí)施例中，導(dǎo)線28a在其一個(gè)橫向邊緣上在所示壓電傳感器30之下經(jīng)過(guò)，導(dǎo)線28b在其直徑上相對(duì)的橫向邊緣上在壓電傳感器30上方經(jīng)過(guò)。每個(gè)壓電傳感器30都遵循這種布置?；蛘?，導(dǎo)線可以布置在傳感器30的相同表面上。作為另一可選方案，傳感器30可具有從該傳感器接觸導(dǎo)線的邊緣徑向向外延伸的“翼”。作為又一可選方案，可以采用無(wú)線系統(tǒng)，比如2004年10月29日提交的與本申請(qǐng)同樣未決且共同轉(zhuǎn)讓的、名稱(chēng)為“Wireless Sensors in Roll Covers(輥覆層中的無(wú)線傳感器)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/977,948所述的無(wú)線系統(tǒng)；該專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此。
再次參照?qǐng)D1，處理器32通常為個(gè)人計(jì)算機(jī)或者類(lèi)似的數(shù)據(jù)交換設(shè)備，比如造紙廠的分布控制系統(tǒng)，其與傳感器30操作地相關(guān)聯(lián)并且能將來(lái)自傳感器30的信號(hào)處理為有用的、易于理解的信息。優(yōu)選地使用無(wú)線通信模式(比如RF發(fā)信號(hào))來(lái)將從傳感器30收集的信號(hào)發(fā)射至處理單元32。其它可選的配置包括，使得信號(hào)能夠從傳感器30發(fā)送到處理器32的滑環(huán)連接器。適合的示例性處理單元在授權(quán)給Moore的美國(guó)專(zhuān)利No.5,562,027、授權(quán)給Gustafson等的美國(guó)專(zhuān)利No.6,752,908、以及2004年10月29日提交的名稱(chēng)為“WirelessSensors in Roll Covers(輥覆層中的無(wú)線傳感器)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/977,948中有討論，所述每份專(zhuān)利文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容都結(jié)合于此。
輥20能以下面所描述的和圖2-6所示的方式制造。在這種方法中，最初芯部22被覆蓋覆層24的一部分(比如內(nèi)基層42a)。從圖2中能看出，內(nèi)基層42a能用噴嘴40來(lái)涂敷，不過(guò)內(nèi)基層42a也能通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其它技術(shù)來(lái)涂敷。通常，內(nèi)基層42a由橡膠或環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料形成，并且其厚度為約0.030至0.350英寸。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，一對(duì)連續(xù)螺旋槽50a、50b由切割設(shè)備，比如這里所示的車(chē)床52，切割到內(nèi)基層42a中。槽50a、50b以約0.010英寸的深度形成(其應(yīng)當(dāng)足夠地深以將導(dǎo)線28a、28b保持在其中)，并且可以按需要在內(nèi)基層42a的外表面形成一個(gè)或多個(gè)完整的旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，在槽50a、50b形成于內(nèi)基層42a中之后，安裝導(dǎo)線28a、28b以及傳感系統(tǒng)26的傳感器30。導(dǎo)線28a、28b螺旋地在相應(yīng)的槽50a、50b內(nèi)纏繞，并且傳感器30緊鄰所期望的位置定位。導(dǎo)線28a、28b被保持在槽50a、50b內(nèi)從而防止了其左右地運(yùn)動(dòng)。
一旦傳感器30處于所期望的位置，它們就能粘附就位。這可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的任何技術(shù)來(lái)執(zhí)行，一種示例性的技術(shù)是粘合劑粘合。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5和6，一旦傳感器30和導(dǎo)線28a、28b已經(jīng)定位和附于內(nèi)基層42a，就涂敷基層42的其它部分(即外基層42b)。圖5示出了通過(guò)噴嘴52涂敷外基層42b，不過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解外基層42b的涂敷也能通過(guò)認(rèn)為適合于這種涂敷的任何技術(shù)來(lái)執(zhí)行。在一種典型的輥中，外基層42b由橡膠或環(huán)氧樹(shù)脂基的復(fù)合材料形成并且厚度為約0.030至0.350英寸，以使得傳感器30嵌入基層42內(nèi)。而且，通常外基層42a將由與內(nèi)基層42a相同的材料形成。
因?yàn)閴弘妭鞲衅?0應(yīng)用在內(nèi)基層42a上而非直接應(yīng)用于芯部22，它們就能在沒(méi)有溫度絕緣的情況下應(yīng)用。這樣，基層42和芯部22之間的界面處的結(jié)合就不會(huì)由于傳感器30的存在而受損，其結(jié)果是顯著降低了這種結(jié)合失效的危險(xiǎn)(并且因此也降低了覆層災(zāi)難性失效的危險(xiǎn))。另外，外基層42b在傳感器30上的涂敷能降低通過(guò)頂層70的水滲透的影響。因而，將傳感器30布置在基層42內(nèi)能解決輥覆層中以前傳感器所經(jīng)受的這兩個(gè)問(wèn)題。
如上所述，本發(fā)明旨在包括其覆層僅包括基層和頂層的輥以及其覆層具有另外中間層的輥。任何中間層可在涂敷頂層70之前涂敷于外基層42b上。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，頂層70涂敷于外基層42b上。頂層70通常由橡膠或聚氨酯形成，并且可以借助本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適合于涂敷聚合物層的任何技術(shù)來(lái)施加，盡管圖6中示出了借助于噴嘴72來(lái)涂敷。頂層70通常是硬度低于基層42的聚合物材料。頂層70一般為約0.200至4.00英寸。涂敷頂層70之后緊接著是固化，固化技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的并且這里無(wú)需贅述。
前述是本發(fā)明的舉例而非是對(duì)其的限制。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解到，在實(shí)際上不偏離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)之下很多變型都是可能的。因此，所有這些變型都應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明如權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。本發(fā)明由所附權(quán)利要求以及包括在這里的權(quán)利要求的等同范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)輥，包括具有外表面和內(nèi)腔的基本上為圓柱形的芯部；圓周地覆蓋芯部外表面的聚合物覆層，該覆層包括圓周地覆蓋芯部的基層和覆蓋基層的頂層；和傳感系統(tǒng)，該傳感系統(tǒng)包括多個(gè)嵌入在覆層基層中的壓電傳感器，所述傳感器構(gòu)造成傳感輥所受到的壓力并提供與該壓力相關(guān)的信號(hào)；和與傳感器操作地相關(guān)聯(lián)的處理器，該處理器對(duì)由傳感器提供的信號(hào)進(jìn)行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中傳感系統(tǒng)還包括兩根將所述多個(gè)傳感器中的每個(gè)互連的電導(dǎo)線。
3.如權(quán)利要求2所述的工業(yè)輥，其中一根電導(dǎo)線接觸一個(gè)傳感器的頂面，并且另一根電導(dǎo)線接觸該傳感器的底面。
4.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中壓電材料包括壓電陶瓷。
5.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中壓電材料具有至少350的居里溫度。
6.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中基層包括內(nèi)基層和外基層，并且其中傳感器布置為處于內(nèi)基層之上且位于外基層之下。
7.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中基層包括橡膠或環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料。
8.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中頂層由選自于包括橡膠、聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂的組中的材料形成。
9.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中內(nèi)基層的厚度為約0.030至0.350英寸，并且外基層的厚度為約0.030至0.350英寸。
10.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)輥，其中頂層的厚度為約0.200至4.0英寸。
11.一種構(gòu)造工業(yè)輥的方法，所述工業(yè)輥能檢測(cè)其所經(jīng)受的壓力，該方法包括步驟提供具有外表面的基本上為圓柱形的芯部；涂敷圓周地覆蓋芯部外表面的聚合物覆層的基層；將多個(gè)壓電傳感器嵌在基層中，所述傳感器構(gòu)造成傳感輥所受到的壓力并提供與該壓力相關(guān)的信號(hào)；和涂敷圓周地覆蓋基層的復(fù)合物覆層的頂層。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中涂敷基層的步驟包括將內(nèi)基層涂敷于殼體上并將外基層涂敷于內(nèi)基層上，并且嵌入傳感器的步驟包括在涂敷外基層之前將傳感器附著于內(nèi)基層。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中基層包括橡膠或環(huán)氧樹(shù)脂基的復(fù)合材料。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中頂層由選自包括橡膠、聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂的組中的材料所形成。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中壓電材料包括壓電陶瓷。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中壓電材料具有至少350的居里溫度。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中內(nèi)基層的厚度為約0.030至0.350英寸，并且外基層的厚度為約0.030至0.350英寸。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中頂層的厚度為約0.200至4.0英寸。
全文摘要
一種工業(yè)輥包括具有外表面和內(nèi)腔的基本上為圓柱形的殼體；圓周地覆蓋殼體外表面的聚合物覆層；和傳感系統(tǒng)。傳感系統(tǒng)包括多個(gè)嵌入在覆層基層中的壓電傳感器，該傳感器構(gòu)造為傳感輥的操作參數(shù)并提供與所述操作參數(shù)相關(guān)的信號(hào)，其中至少一些傳感器具有孔；以及與傳感器操作上相關(guān)聯(lián)的處理器，該處理器對(duì)由傳感器提供的信號(hào)進(jìn)行處理。在一些實(shí)施例中，殼體和覆層包括貫穿傳感器孔的通孔。
文檔編號(hào)D21G1/02GK1989294SQ200580015112
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者R·H·穆?tīng)?申請(qǐng)人:斯托·伍德沃德有限責(zé)任公司