CN1782223B - 工业辊，确定其工作参数的系统和收集其信号数据的方法 - Google Patents

Abstract

一种工业辊包括：具有外表面的基本上圆柱形的外壳；在圆周上覆盖外壳的外表面的聚合物覆盖层；以及检测系统。检测系统包括：嵌入覆盖层中的多个传感器，每一个传感器配置成检测数据参数；和多个无线收发机，每个收发机连接到相应的传感器并嵌入与其相邻的覆盖层。每一个无线收发机配置成发射来自相应的传感器的数据信号。还讨论了有关方法和系统。

Description

工业辊，确定其工作参数的系统和收集其信号数据的方法

技术领域

本发明一般涉及工业辊，更具体地说，涉及造纸用的辊。

背景技术

圆柱形的辊可以用于多种工业用途，尤其是与造纸有关的用途。这样的辊一般可以用于要求高的环境，它们暴露于高的动态负载和温度下。作为示例，在典型的造纸厂中，辊不仅可以用于各处理工位之间纤维纸幅的传输，而且在压榨工段和压光辊的情况下用于把纸幅本身处理成纸张。

在造纸加工过程的压榨工段上，两个或多个协同工作的辊当纤维纸幅在所述两辊之间的毛毡上通过时压榨所述纤维纸幅。′压区′是纸幅通过的相邻两个辊之间的接触区域。每个辊一般由金属的壳构造，覆盖一层聚合物覆盖层。辊的特性，诸如在压区压榨工位过程中施加在纸幅上的压力在造纸中特别重要，在实现均匀纸页纸页特性上可能是关键的。压区压力和宽度的变化可能影响纸页的水份含量、厚度及其他纸页特性。压区过量的压力和/或宽度可能导致纤维断裂以及在结果纸张成品中的孔。另外，施加在纸幅上的压力大小和面积可能在沿着辊的长度方向上或者在辊的整个长度上不均匀，往往造成纸张的不良的质量，具有不均匀的表面特性。

压辊上其它状态可能也很重要。例如，在机器横方向上辊覆盖层所经受的应力和应变可能提供有关所述覆盖层耐久性和尺寸稳定性的信息。另外，辊的温度分布可以协助识别所述覆盖层有潜在问题的区域。

已知在工业辊的覆盖层中包括压力和/或温度传感器，用于在辊的使用过程中测量工作参数。例如，Moore的美国专利No.5,562,027 描述一种其上具有多个传感器的辊，所述传感器用于在沿着所述辊长度的方向的几个位置上测量压力或者温度，并且把这些测量结果发射到计算机。Moschel等人的美国专利No.5,699,729也描述一种带有布置成螺旋形的光纤，后者包括嵌入所述辊聚合物覆盖层的多个压力传感器。

一种用于在压辊上测量工作参数的传统的系统举例说明于图1。参考图1，压辊100包括圆柱形的外壳或者辊芯105和围绕所述外壳105的覆盖层110(一般由一种或多种聚合物材料形成)。用于检测压力、温度或者某些其它感兴趣的工作参数的检测系统包括多个传感器120，其中每个传感器都嵌入覆盖层110中。所述检测系统还包括处理器130，它处理传感器120产生的信号。多根导线140把多个传感器120连接到多路复用器150和设置在辊头170的发射机160，以便发射到处理器130。

一般，每个传感器可能需要两条导线。若在辊上使用多个传感器，则可能需要沿着辊的长度方向敷设多条导线，可能需要为它们选择离开辊的正面到辊头部上的电子装置的线路。可以为这些导线选择在辊覆盖层内的线路。随着传感器数量增大，这些电气连接会变得日益难以管理。例如，在可控中高辊的情况下，导线的路线选择可能尤其困难。因为可控中高辊头部可能频繁的取出，要额外操心使导线不被摧毁。另外，为多根导线选择通过辊覆盖层的路径可能削弱覆盖层的完整性。

就这方面而论，已知有几种方法把导线数量减到最小。例如，若使用共同的接地导线，则每个传感器一根导线(除所述接地导线以外)可能足够。这样的系统示例在Allonen的美国专利No.5,379,652和Laitinen的美国专利No.5,383,371中讨论。另外，若在压区中一次只有一个压力传感器，则两根导线可以用来支持多个传感器。这是可能的，因为一次可以只有一个传感器读取压力测量结果(因而经由所述导线发射)。在Moore的美国专利5,562,027中讨论了这样的 系统的示例。

但是，若同时在所述压区中有一个以上传感器，若不可能区分信号从哪个传感器来，就可能变得困难。例如，对于温度测量，存在可忽略的循环脉冲，因此只利用两根导线几乎不可能区分不同的温度传感器。另外，对于直径较小的辊，传感器间隔可能变得这样靠近，以致于只有几个传感器可以使用。在所有情况下，导线的路线选择可能是一个困难的任务。因此，希望提供一种可以利用最小数目的导线从辊上的多个传感器提供测量结果的检测系统。

发明内容

本发明涉及工业辊用的检测系统。作为第一方面，本发明涉及一种工业辊，它包括：具有外表面的基本上圆柱形的外壳；在圆周上覆盖外壳外表面的聚合物覆盖层；和检测系统。所述检测系统可以包括多个传感器和多个无线收发机。多个传感器可以嵌入所述覆盖层，使得每一个传感器配置成检测一个数据参数。多个无线收发机中的每一个可以连接到相应的一个传感器并嵌入与其相邻的覆盖层中，用于发射来自所述传感器的信号。

在某些实施例中，所述检测系统还包括：无线接收机，它工作时与所述多个无线收发机相联系，用于从所述无线收发机接收数据信号；和远程处理器，它工作时与接收机相联系，用于处理由此传送的数据信号。所述检测系统还可以包括多个电源，每一个电源连接到相应的传感器和无线收发机，并嵌入与其相邻的覆盖层。每一个传感器和所述相应的无线收发机和电源可以被包括在单一部件中。

在按照本发明的其他实施例中，每一个无线收发机可以配置成输出用于把它的信号与来自其他无线收发机发射的信号相区分的代码。作为另一方案，每一个无线收发机可以配置成在不同于其他无线收发机的频率下进行发射。作为另一个替代方案，每一个无线收发机可能配置成以预定的顺序发射来自各自传感器的数据信号。

在某些实施例中，多个传感器可以位于沿着所述辊长度的共同的圆周位置上。多个传感器还可以位于共同的轴向位置上。作为另一方案，多个传感器可以位于所述辊的分散的圆周和轴向位置上或者在所述辊的多个圆周和轴向位置上。另外，每一个传感器检测的数据参数可能涉及温度、压力、峰值压力、应变、压区宽度和水份中的一个。

在其他实施例中，连接到所述传感器的每一个电源可以是电池组、可再充电的电池组和电容器中的一种。这些实施例可以包括充电系统，用于给每一个电源再充电。所述充电系统可以包括无线充电器，后者配置成当所述辊不工作时给每一个电源再充电。作为另一方案，所述充电系统可以包括：固定件，它横跨辊的长度；和多个沿着所述固定件的长度方向安装的无线充电器，每一个充电器配置成在辊的运行过程中利用电感耦合给电源再充电。所述固定件可以是刮片组件和/或可以具有包裹所述辊圆周的一部分的弧形截面。

在某些实施例中，充电系统可以包括多个压电装置，每一个压电器件连接到至少一个电源并嵌入与其相邻的覆盖层中，使得每一个压电器件配置成当被压缩时产生能量以便将相应的电源再充电。作为另一方案，充电系统可以包括无线充电器，它设置在所述辊上，并配置成从所述辊的寄生振动和/或旋转中产生能量，以便将每一个电源再充电。

在其他实施例中，充电系统可以是一种能量收获系统，它配置成利用从振动、温度差、热量和/或射频信号收获的能量将每一个电源再充电。

在某些实施例中，所述多个无线收发机可以是发射机。在其他实施例中，所述无线收发机可以包括红外线(IR)发射机和接收器。所述无线收发机可以配置成网状或者星形网状布局。

在其他实施例中，所述检测系统还可以包括多个峰值检测器。每个峰值检测器可以连接在相应的传感器和收发机之间。来自无线 收发机的数据信号可以包括压区峰值压力。峰值检测器可以响应复位命令、指定转数和/或远程处理器的读操作而复位。

作为第二方面，本发明涉及一种在带有覆盖层的工业辊中收集信号数据的方法，所述覆盖层具有多个嵌入覆盖层并配置成检测数据参数的传感器。所述方法可以包括以下步骤：设置多个无线收发机，其中每一个收发机可以连接到相应的传感器并嵌入与其相邻的覆盖层；以及利用相应的无线收发机将来自传感器的数据信号发射到处理器。

作为第三方面，本发明涉及用于确定工业辊中工作参数的系统，所述系统包括多个传感器和多个无线收发机。所述多个传感器可以嵌入聚合物覆盖层，在圆周上覆盖所述辊的外表面，使得每一个传感器配置成检测一个数据参数。多个无线收发机中的每一个可以连接到相应的传感器并嵌入与其相邻的覆盖层，用于发射来自所述传感器的数据信号。所述系统还可以包括无线接收机和远程处理器。无线接收机可以在运行时与多个无线收发机相联系，用于接收来自所述无线收发机的数据信号，而远程处理器可以在运行时与所述接收机相联系，用于处理由此传送的数据信号。

附图说明

图1是传统的压辊和检测系统的透视图。

图2A是按照本发明实施例的压辊和检测系统的透视图。

图2B是按照本发明实施例的传感器和无线收发机的原理示意图。

图2C是按照本发明实施例的传感器布局的原理示意图。

图3是按照本发明实施例的设置在压辊上的传感器的截面图。

图4A-D是按照本发明实施例的压辊上的替代传感器和无线收发机装置的透视图。

具体实施方式

现将更充分描述本发明，其中示出本发明的推荐的实施例。但 是，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在这里提出的实施例。而是，提供这些实施例目的是使公开透彻和完全，并向本专业的技术人员充分地通报本发明的范围。在所有附图中，类似的号码指类似的元件。为清晰起见，某些部件的厚度和尺寸可能是夸张的。

现参考附图，图2A举例说明按照本发明实施例的用于测量压辊中工作参数的系统。如图2A所示，压辊200包括圆柱形的外壳或者辊芯205和围绕外壳205的覆盖层210(一般由一种或多种聚合物材料形成)。用于检测压力、温度、应变、水份、压区宽度、和/或某些其它感兴趣的工作参数的检测系统215包括多个传感器220，其中每个传感器都嵌入覆盖层210中。检测系统215还包括多个无线收发机280，每个无线收发机都连接到多个传感器220中的至少一个并嵌入在与其相邻的覆盖层210中。尽管图2A举例说明每一个传感器一个无线收发机，但是按照本发明在各替代的实施例中，可以在多个传感器当中共享单一无线收发机。无线收发机280把来自它们各自的传感器220的信号发射到检测系统215中的无线接收机240。检测系统215还包括处理器230，后者处理通过接收机240从传感器220接收的信号。

传感器220可以采取本专业的技术人员公认的，适合于检测与感兴趣的工作参数有关的数据(例如，压力、温度、应变、水份、压区宽度等等)的任何形式。例如，温度传感器可以包括热电偶、电阻式温度检测器(RTD)和热敏电阻。压力传感器可以包括压电传感器、压阻传感器、力敏电阻(FSR)、光纤传感器、基于负载传感器的应变计和电容传感器。压区宽度传感器可以包括压电传感器、压阻传感器、力敏电阻(FSR)、光纤传感器、膜式开关和电容传感器。取决于传感器的类型，在每一个传感器位置上可能需要附加的电子电路。上述传感器的设计和运行在先有技术上是众所周知的，故在此不必进一步讨论。

处理器230一般是个人计算机或者类似的数据交换装置，诸如造纸厂的分布式控制系统，它可以从远程位置把来自传感器220的信号处理成有用的、容易明白的信息。在Moore的美国专利No.5,562,027和6,568,285讨论了适用的示例性处理装置，所述专利的公开整个附此作参考。

仍旧参考图2A，无线接收机240通过无线收发机280接收来自传感器220的数据。尽管未示出，但可以在覆盖层内设置无线中继器和/或路由器，以便延长信号可以发送的距离。中继器或者路由器可以从其它中继器或者路由器和附近的传感器拾取信号，并把信号发射给接收机，以便允许减小每个收发机的发射功率。

图2B是按照本发明实施例的如图2A所示的传感器位置的原理示意图。参考图2B，在每一个传感器位置上，至少一个传感器220连接到嵌入与传感器220相邻的辊覆盖层210的无线收发机280。电源250(诸如电池组)也可以连接到每一个传感器位置上的传感器220′，使得传感器的运行不需要外部导线。电源250还可以是一种能量存储装置，诸如电容器。

例如，传感器220′可以是传统的无源传感器，诸如Micro-SensysTELID2

T或者IQ-Mobil RDKS，它们当被激励时能够发射温度测量结果。在无源传感器中，电源250可以是电容器或者其它包括在所述传感器封装内的无源能量存储装置，后者配置成利用来自振动、热量、温度差和/或RF信号的能量再充电，以便向传感器220′供电。作为另一方案，电源250可以是外部电源，诸如电池组，它连接到传感器220′，以便通过提供附加的电源改善传感器220′发射范围和/或速度限制。电源250可以配置成提供直接电力来激励传感器220′，以便响应来自处理器230的指令利用收发机280′发射温度测量结果。

仍旧参考图2B一种装入特定的传感器类型所需的任何附加的电子装置270还可以连接到传感器220′。电子装置270还可以包括微处理器，用于在发射之前调整信号。电子装置270还可以包括峰值 检测器。传感器220′和电子装置270可以定位在紧密接近的位置上，以便减小两者之间的导线长度，从而减小噪音潜力。作为另一方案，传感器220′、无线收发机280′、电源250和电子装置270全都包括在单一的部件内或者检测封装内，进一步减少潜在的噪音。

无线收发机280′配置成把传感器220检测的数据发射到接收机240，后者运行时与处理器230相联系。无线收发机280′可以配置成接收和执行来自处理器230的指令。作为另一方案，无线收发机280′可以配置为只作为发射机，向处理器230发射数据。无线收发机280′还可以配置成使每一个收发机280′可以支持一个以上传感器220′。无线收发机280′和接收机240可以通过任何无线通信方式，诸如射频(RF)信令进行通信。

在某些实施例中，无线收发机280′和接收机240可以使用红外线(IR)通信代替RF信令或者将其与RF信令一起使用。IR发射机可以设置在沿覆盖层长度方向的任意位置。对于几乎透明的覆盖层，IR发射机可以嵌入所述覆盖层内。对于不透明的覆盖层，IR发射机可以设置在辊覆盖层的附近或者外表面上。在某些情况下，把IR发射机设置在辊的端部的dub区域中是有利的。

另外，可以这样配置无线收发机280′，使得无线收发机280′发射的信号可以被唯一地识别。例如，每一个无线收发机280′可以配置成在不同的频率下发射，使处理器230可以识别所发射的信号属于无线收发机280中特定的一个。这样，多个无线收发机可以同时发射。作为另一方案，每一个无线收发机280可以配置成发射使其信号截然不同于其他无线收发机280输出的信号的代码。因而，处理器230可以根据所述代码唯一地识别每一个输入信号属于一个特定的无线收发机280。作为另一个替代方案，所述无线收发机可以配置成依次发射，使得全部无线收发机280都在同一频率下发射，但是任何一次都只有一个收发机与接收机240通信。因此，所述辊上传感器的数目和配置不再受到信号跟踪关系的的限制。

仍旧参考图2B，每一个传感器位置的电源250可以包括任何再充电能量存储装置，诸如电池组。电源250可以利用各种各样的方法再充电。例如，检测系统215可以用作无线充电器，当辊200不工作时，类似于便携式电话的充电器。在停止过程中，充电装置可以分别接到传感器位置以便对电源250再充电。因为一般不频繁停止(例如，每30天一次)，所以检测系统215可以使用仅仅需要以类似的时间间隔进行再充电的电源。

作为另一方案，检测系统215可以使用电感耦合，以便在辊运行过程中给每一个电源250充电。充电装置可以连接到跨越辊200的长度的刮片组件或者任何构件290(图2A)。这样，可以在每次每一个电源250旋转通过充电装置构件290时对其再充电。例如，当在传感器位置上的电源250接近充电装置构件290时，可以见到强烈的RF信号，它可能在每圈给电源250部分地再充电。当电源250已被再充电到足以给传感器220′和/或电子电路装置270供电的电平时，电源250可以发射返回到充电装置构件290的信号。还可以使充电装置构件290具有包裹辊200几度的外形，以便提高效率。

作为另一个替代方案，检测系统215可以使用板上充电器。这种充电器可以从低水平寄生振动产生能量。一种替代的能量收获系统可以使用嵌入覆盖层210内的压电器件，每次压电器件在压区内被压缩时产生能量。作为另一个替代方案，检测系统215可以从RF信号或者从热量温度波动收获能量。在利用RF信号充电的情况下，所述RF信号还可以用来传送测量结果。

如以上的描述所说明的，每一个传感器位置上的电源250都向传感器220′供电，而无线收发机280′通过无线接收机240向处理器230发射来自传感器220′的信号，使得不再需要辊200的面上的导线。这样，也可以不需要设置在图1中的辊头170上的多路复用器150和发射机160。因此，按照本发明的实施例，可以减轻和/或消除与导线的路线选择相联系的问题。

图2C是按照本发明实施例的传感器布局的原理示意图。参考图2C，每个无线检测封装或者″点″225，如图2B所示，可以包括传感器220′、无线收发机280′、电源250和电子装置270。点225配置成按网状布局230进行通信，其中每一个点自主配置并且利用最有效的路径连通到接收网关240。作为另一方案，点225可以按星形网状布局配置。这样的网状可以比传统的通信技术更多强健，因为通信可以绕过有缺陷的或者损坏的点进行并仍旧抵达接收机240。另外，为了成功地通信，不需要所有的点225都在接收机240的范围内。

图3是按照本发明实施例设置在压辊上的传感器的截面图。参考图3，压辊200包括空心的圆柱形的外壳或者实心的辊芯205和围绕辊芯205的覆盖层210。辊芯205一般用钢或者铸铁形成。对于吸水辊，辊芯205一般由耐腐蚀金属材料诸如不锈钢或者黄铜制成。覆盖层210可以采取任何形式并可以用本专业技术人员认为适用于普通辊或者吸水辊的任何聚合物和/或弹性体材料形成。示例性覆盖层材料包括天然橡胶、诸如氯丁橡胶的合成橡胶、苯乙烯-丁二烯(SBR)、丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯(″CSPE″-商品名亦称HYPALON)、EDPM(赋予由乙烯-丙二醇双烯单体形成的乙烯-丙二醇三元共聚物的名称)、环氧树脂、聚氨酯、热固性成份和热塑性成份。

在许多实例中，覆盖层210将包括至少两个截然不同的层：基础层，它覆盖在辊芯205上面并提供与其的结合；和顶层，覆盖和结合在基础层上用作所述辊的外表面。某些辊还将包括夹在基础层和顶层中间的中间″接合″层。在Jones的美国专利No.6,375,602和Stephens的美国专利No.6,328,681以及美国专利申请No.10/441,636中讨论了基础层和接合层的适用材料和结构，其中每个专利的公开均整个附此作参考。一般这样选择用于这些层的材料，以便提供具有一组预定的工作物理特性的覆盖层。这些可以包括必要的强度、弹性模量和对较高温度、对水和严酷的化学药品的耐力，以便承受造纸的环境。另外，覆盖层一般设计成具有预定的表面硬度，就是 适合于它们所完成的过程的表面硬度，而且它们一般需要在不损伤纸幅的情况下，使纸幅从覆盖层″释放″。覆盖层还可以包括增强和填充材料、粘结剂等等。

仍旧参考图3，传感器220′(小于图中所示的)嵌入辊芯205和覆盖层210之间。天线也可以嵌入覆盖层210内。传感器220′可以直接设置在辊芯205上或者覆盖层210的各层中的一个上。把传感器220’安装在辊芯205上可以增强覆盖层的完整性。但是，传感器的安装可以根据特定的应用而变化。

例如，峰值温度往往发生在接近覆盖层的中点，因此传感器可以设置在基础层的顶部或者接合层，以便监视峰值温度。所述位置也可能对确定由装入变动引起的加热效果更敏感。但是，对于水冷辊的温度测量，最好可以把传感器安装在辊芯上，以便确定冷却水是否适当。

另外，对于水份测量，最好可以把传感器安装在最可能采集水的界面上。因而，对于许多较硬的和不透水的基础层，可以有利地把传感器安装在覆盖层基础层的顶部。作为另一方案，对于软和透水的基础层，传感器可以设置在辊芯上。传感器需要的任何电子电路也位于辊芯，而同时传感器可以设置在别处。

图4A-4D举例说明按照本发明实施例的压辊上的替换的传感器和无线收发机的布置。因为无线收发机280向处理器230发射直接从传感器220来的信号，所以传感器的设置不再受导线的路线选择的限制。另外，因为无线收发机280允许来自每一个传感器的信号用独特识别标志，所以处理器230可以同时跟踪所述压区内的多个传感器。例如，图4A示出设置在沿辊300的长度方向的同一圆周位置上，与辊的轴线平行的一行传感器320和无线收发机380。这样，辊300上的全部传感器320同时进入压区，能够测量沿辊300的长度方向的状态。例如，因为辊呈现的力往往在所述辊中间比端部大，沿着整个辊设置多个传感器能够测量力沿着整个辊的分布。

作为另一方案，传感器420和无线收发机480可以螺旋形设置在辊400上，如在图4B中举例说明的，或者设置在辊500上多个轴向和圆周位置上，如图4C所示(传感器和无线收发机分别指定在520和580位置上)。作为另一个替代方案，传感器620和无线收发机680可以设置在辊600面的随机位置上，如在图4D举例说明的。这些配置使既在压区内又在压区外同时测量状态成为可能。应当指出，本发明不限于这里所讨论的配置，因为在所述辊上传感器和无线收发机也可以呈现其它配置。这样，本发明的实施例实际上允许传感器设置在所述辊的任何点上，消除压区导线的路线选择和/或传感器跟踪的操心。

以上的描述对于本发明是说明性的，而不要将其解释为是对本发明的限制。尽管已经描述本发明的示例性实施例，本专业的技术人员很容易认识到，在所述示例性实施例中在不实质上脱离本发明的新型传授和优点的情况下，可以有许多修改。相应地全部这样的修改均应视为包括在本发明的范围内。

Claims (69)

1.一种工业辊，它包括：

具有外表面的圆柱形的外壳；

在圆周上覆盖所述外壳外表面的聚合物覆盖层；

检测系统，它包括：

多个传感器，它们嵌入所述覆盖层中，每个传感器配置成检测数据参数；以及

多个无线收发机，每个收发机连接到相应的传感器并嵌入与其相邻的所述覆盖层中，用于发射来自所述传感器的数据信号；

无线接收机，它运行时与所述多个无线收发机相联系，用于从所述无线收发机接收数据信号；以及

远程处理器，运行时与所述接收机相联系，处理由此传送的所述数据信号；

多个电源，每个电源连接到相应的传感器和无线收发机并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；和

用于将每一个电源再充电的充电系统，其中所述充电系统包括：

固定件，它跨越辊的长度；以及

多个无线充电器，它们沿着所述固定件的长度方向安装，每一个充电器配置成利用电感耦合在辊运行过程中将电源再充电。

2.如权利要求1所述的工业辊，其中每个传感器和相应的无线收发机和电源包括整体部件。

3.如权利要求1所述的工业辊，其中每个无线收发机配置成输出用于把它的信号与其他无线收发机发射的信号区分开来的代码。

4.如权利要求1所述的工业辊，其中每个无线收发机配置成以不同于其他无线收发机的频率发射信号。

5.如权利要求1所述的工业辊，其中每一个无线收发机配置成以预定的顺序向所述接收机发射来自各自传感器的数据信号。

6.如权利要求1所述的工业辊，其中所述多个传感器位于沿着所述辊长度方向的共同的圆周位置上。

7.如权利要求1所述的工业辊，其中所述多个传感器位于共同的轴向位置上。

8.如权利要求1所述的工业辊，其中所述多个传感器位于所述辊上分散的圆周和轴向位置上。

9.如权利要求1所述的工业辊，其中所述多个传感器位于所述辊上多个圆周和轴向位置上。

10.如权利要求1所述的工业辊，其中所述数据参数是通过每一个涉及温度、压力、峰值压力、应变、压区宽度和水份之一的传感器检测的。

11.如权利要求1所述的工业辊，其中每一个电源包括电池组、再充电电池组和电容器中的一种。

12.如权利要求1所述的工业辊，其中所述充电系统包括配置成当所述辊不工作时给每一个电源再充电的无线充电器。

13.如权利要求1所述的工业辊，其中所述固定件是刮片组件。

14.如权利要求1所述的工业辊，其中所述固定件具有弧形截面并配置成包裹所述辊的圆周的一部分。

15.如权利要求1所述的工业辊，其中所述充电系统包括：

多个压电器件，每一个压电器件连接到至少一个电源并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；

其中每个压电器件配置成当受到压缩时产生能量以便将相应的电源再充电。

16.如权利要求1所述的工业辊，其中所述充电系统包括无线充电器，所述无线充电器设置在所述辊上并配置成从所述辊的寄生振动和/或旋转产生能量，以便将每一个电源再充电。

17.如权利要求1所述的工业辊，其中所述充电系统包括能量收获系统，所述能量收获系统配置成利用从振动、温度差、热量和/或RF信号收获的能量将每一个电源再充电。

18.如权利要求1所述的工业辊，其中所述无线收发机包括红外线(IR)发射机和接收机。

19.如权利要求1所述的工业辊，其中所述多个无线收发机是发射机。

20.如权利要求1所述的工业辊，其中所述收发机配置成网状或者星形网状布局。

21.如权利要求1所述的工业辊，其中所述检测系统还包括多个峰值检测器，其中每一个峰值检测器连接在相应的传感器和收发机之间。

22.如权利要求21所述的工业辊，其中所述峰值检测器响应复位命令、指定转数和/或远程处理器读操作而复位。

23.如权利要求21所述的工业辊，其中来自所述无线收发机的数据信号包括峰值压区压力。

24.一种在具有覆盖层的工业辊上收集信号数据的方法，所述覆盖层具有嵌入所述覆盖层中并配置成检测数据参数的多个传感器，所述方法包括下列方法：

设置多个无线收发机，每一个收发机连接到相应的传感器并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；以及

利用相应的无线收发机向处理器发射来自传感器的数据信号；

利用多个电源向所述多个传感器和无线收发机发射功率，每一个电源连接到相应的传感器和无线收发机并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；

并且还包括利用无线充电系统将每一个电源再充电，所述再充电步骤包括：

设置固定件，所述固定件具有多个无线充电器并跨越辊的长度；以及

在辊运行过程中采用电感耦合利用所述无线充电器将所述电源再充电。

25.如权利要求24所述的方法，其中发射所述数据信号的步骤还包括从所述无线收发机发射用于把它的信号与其他无线收发机的信号区分的代码。

26.如权利要求24所述的方法，其中发射所述数据信号的步骤还包括以每一个无线收发机的不同的频率发射所述数据信号。

27.如权利要求24所述的方法，其中发射所述数据信号的步骤还包括向所述处理器依次发射来自每一个无线收发机的所述数据信号。

28.如权利要求24所述的方法，其中每一个传感器和所述相应的无线收发机和电源包括整体部件。

29.如权利要求24所述的方法，其中所述多个传感器全部位于沿着所述辊长度方向的共同的圆周位置上。

30.如权利要求24所述的方法，其中所述多个传感器全部位于共同的轴向位置上。

31.如权利要求24所述的方法，其中所述多个传感器位于所述辊上各分散的圆周和轴向位置上。

32.如权利要求24所述的方法，其中所述多个传感器位于所述辊上多个圆周和轴向位置上。

33.如权利要求24所述的方法，其中所述数据参数是通过每一个与温度、压力、峰值压力、应变、压区宽度和水份之一有关的传感器检测的。

34.如权利要求24所述的方法，其中每一个电源包括电池组、再充电电池组和电容器中的一种。

35.如权利要求24所述的方法，其中所述再充电步骤包括当所述辊不工作时将每一个电源再充电。

36.如权利要求24所述的方法，其中所述固定件是刮片组件。

37.如权利要求24所述的方法，其中所述固定件具有弧形截面并包裹所述辊圆周的一部分。

38.如权利要求24所述的方法，其中所述再充电步骤包括：

设置多个压电器件，每个压电器件连接到至少一个电源并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；

压缩所述多个压电器件，以便产生能量；以及

用每一个压电器件被压缩时产生的能量将每一个电源再充电。

39.如权利要求24所述的方法，其中所述再充电步骤包括：

利用无线充电器从所述辊的寄生振动和/或旋转生成能量；以及

利用所述无线充电器产生的能量将所述电源再充电。

40.如权利要求24所述的方法，其中将每一个电源再充电的步骤包括从热源、温度差、振动和/或RF信号收获能量。

41.如权利要求24所述的方法，其中向所述处理器发射来自所述传感器的数据信号的步骤包括利用红外线(IR)通信发射所述数据信号。

42.如权利要求24所述的方法，其中所述多个无线收发机是发射机。

43.如权利要求24所述的方法，其中所述收发机配置成网状或者星形网状布局。

44.如权利要求24所述的方法，其中还包括利用连接在相应的传感器和收发机之间的峰值检测器从来自所述传感器的数据信号中检测峰值数据参数，其中所述发射步骤包括利用所述相应的收发机向所述处理器发射所述峰值数据参数。

45.如权利要求44所述的方法，其中还包括响应复位命令、指定转数和/或远程处理器的读操作而使所述峰值检测器复位。

46.如权利要求44所述的方法，其中所述峰值数据参数包括压区峰值压力。

47.一种用于确定工业辊中工作参数的系统，所述系统包括：

嵌入在聚合物覆盖层中的多个传感器，所述聚合物覆盖层在圆周上覆盖所述辊的外表面，每一个传感器配置成检测数据参数；以及

多个无线收发机，每个收发机都连接到相应的传感器并嵌入在与其相邻的所述覆盖层内，用于发射来自所述传感器的数据信号；

无线接收机，它运行时与所述多个无线收发机相联系，用于从所述无线收发机接收数据信号；以及

远程处理器，它运行时与所述接收机相联系，所述接收机处理由此传输的所述数据信号；

多个电源，每一个电源连接到相应的传感器和无线收发机，并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；以及

充电系统，用于给每一个电源再充电，其中所述充电系统包括：

跨越辊的长度的固定件；以及

沿着所述固定件的长度方向安装的多个无线充电器，每一个无线充电器配置成利用电感耦合在辊运行过程中将电源再充电。

48.如权利要求47所述的系统，其中每个传感器和所述相应的无线收发机和电源包括整体部件。

49.如权利要求47所述的系统，其中每一个无线收发机配置成输出用于把它的信号与其他无线收发机的信号区分开来的代码。

50.如权利要求47所述的系统，其中每一个无线收发机配置成以不同于其他无线收发机的频率进行发射。

51.如权利要求47所述的系统，其中每一个无线收发机配置成以预定的顺序向所述接收机发射来自所述相应的传感器的数据信号。

52.如权利要求47所述的系统，其中所述多个传感器位于沿着所述辊长度方向的共同的圆周位置上。

53.如权利要求47所述的系统，其中所述多个传感器位于共同的轴向位置上。

54.如权利要求47所述的系统，其中所述多个传感器位于所述辊上的各分散的圆周和轴向位置上。

55.如权利要求47所述的系统，其中所述多个传感器位于所述辊上的多个圆周和轴向位置上。

56.如权利要求47所述的系统，其中所述数据参数是通过每一个与温度、压力、峰值压力、应变、压区宽度和水份之一有关的传感器进行检测。

57.如权利要求47所述的系统，其中每一个电源包括电池组、再充电电池组和电容器中的一种。

58.如权利要求47所述的系统，其中所述充电系统包括配置成当辊不工作时给每一个电源再充电的无线充电器。

59.如权利要求47所述的系统，其中所述固定件是刮片组件。

60.如权利要求47所述的系统，其中所述固定件具有弧形截面，并配置成包裹所述辊圆周的一部分。

61.如权利要求47所述的系统，其中所述充电系统包括：

多个压电器件，每个压电器件连接到至少一个电源，并嵌入与其相邻的所述覆盖层中；

其中每一个压电器件配置成当被压缩时产生用于将相应的电源再充电的能量。

62.如权利要求47所述的系统，其中所述充电系统包括无线充电器，所述无线充电器设置在所述辊上并配置成从所述辊的寄生振动和/或旋转产生能量，以便将每一个电池组再充电。

63.如权利要求47所述的系统，其中所述充电系统包括能量收获系统，所述能量收获系统配置成利用从振动、热量、温度差和/或RF信号收获的能量将每一个电源再充电。

64.如权利要求47所述的系统，其中所述无线收发机包括红外线(IR)发射机和接收机。

65.如权利要求47所述的系统，其中所述多个无线收发机是发射机。

66.如权利要求47所述的系统，其中所述收发机配置成网状或者星形网状布局。

67.如权利要求47所述的系统，其中所述检测系统还包括多个峰值检测器，其中每个峰值检测器连接在相应的传感器和收发机之间。

68.如权利要求67所述的系统，其中所述峰值检测器响应复位命令、指定转数和/或远程处理器的读操作而复位。

69.如权利要求68所述的系统，其中来自所述无线收发机的所述数据信号包括峰值压区压力。

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