[發明專利]聲波接觸桿系統及使用方法

無效

• 申請號: 200680025116.4
• 申請日: 2006-07-21
• 公開（公告）號: CN101375236A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 塔倫斯·J.·諾爾斯;韋恩·J.·維赫爾;查爾斯·F.·布雷米根三世
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: G06F3/043
• 分類號: G06F3/043;G08B21/00;G08B19/02;G06M7/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許靜

1.一種聲波接觸桿系統，包括：

桿，其包括在桿中形成的聲波腔和形成用于使接觸桿系統動作的接觸表面的聲波腔的表面，該聲波腔的每單位面積的質量大于接近腔的桿的部分的每單位面積的質量；以及

聲波換能器，其定位于桿的聲波腔中，換能器產生在聲波腔中被充分捕捉的聲波，其中腔的接觸表面上的接觸產生在換能器的輸出中可檢測的改變。

2.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中在所述桿中產生的聲波生成在所述桿中的駐波。

3.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中在所述桿中產生的聲波是扭轉波。

4.根據權利要求3所述的聲波接觸桿系統，其中所述換能器是厚度扭轉波壓電換能器。

5.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中所述桿包括至少兩個部分，該部分具有形成所述聲波腔的減小的橫截面。

6.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中所述換能器附著于所述桿。

7.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中所述輸出包括所述換能器的指數衰減響應。

8.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中所述桿包括推桿。

9.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中聲波腔的至少一部分是桿的組成部分。

10.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，其中桿由金屬或陶瓷材料形成。

11.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，進一步包括與所述換能器連接的接觸檢測電路。

12.根據權利要求11所述的聲波接觸桿系統，其中所述接觸檢測電路包括可編程微處理器。

13.根據權利要求12所述的聲波接觸桿系統，其中所述微處理器能夠動態地重新校準所述聲波接觸桿系統。

14.根據權利要求1所述的聲波接觸桿系統，進一步包括用于將所述桿連接到表面的連接器。

15.一種聲波接觸桿系統，包括

桿，其中所述桿包括兩個減小的橫截面，在減小的橫截面之間的桿的部分中形成聲波腔；

聲波換能器，其定位于桿的聲波腔上，其中所述換能器產生在聲波腔中被充分捕捉的聲波；以及

電路，其與所述換能器連接并響應于所述換能器的特性的改變以檢測在所述桿的接觸表面上的接觸。

16.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中在所述桿中產生的聲波生成在所述桿中的駐波。

17.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中所述電路是振蕩電路，振蕩電路在所述桿的接觸表面上無接觸時振蕩，并且響應于所述桿的接觸表面上的接觸而減少振蕩。

18.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中所述電路包括可編程電路。

19.根據權利要求18所述的聲波接觸桿系統，其中所述電路包括適應電路，適應電路動態地適應于應用、環境和所述換能器特性中的至少一個的改變。

20.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中聲波腔的至少一部分是所述桿的組成部分。

21.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中所述桿由電致伸縮材料和磁致伸縮材料中的至少一個形成。

22.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中所述電路響應于聲波確定表示時間段的數量，在該時間段，用于采樣間隔的聲波衰減到預定的等級，其中電路將用于采樣間隔的數量與接觸參考值相比較以檢測在采樣間隔期間在所述桿上的接觸。

23.根據權利要求22所述的聲波接觸桿系統，其中所述電路包括處理器和存儲器，其中預定的等級是可設計的，其中處理器確定接觸參考值。

24.根據權利要求15所述的聲波接觸桿系統，其中所述桿包括管。