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專(zhuān)利名稱(chēng)：動(dòng)態(tài)張力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及動(dòng)態(tài)張力傳感器，適用與線狀、繩狀、束狀、條子、片 狀等物料，如紗線、纖維條、電線電纜，光纖光纜、鋼板、磁帶、塑料薄膜 等物料在運(yùn)動(dòng)中受力的檢測(cè)和傳感。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物料張力進(jìn)行在線檢測(cè)，能保證工藝參數(shù)設(shè)定 后的動(dòng)態(tài)調(diào)整、控制和報(bào)警，從而保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中物料圈繞密度的恒定， 實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量最佳，產(chǎn)量最大的效果。
因此，目前國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了各種各樣的動(dòng)態(tài)張力傳感器，按作用原理分類(lèi) 有機(jī)械式、電容式、電子應(yīng)變片式等。現(xiàn)行機(jī)械張力傳感器采用的力變換彈 性元件又有以下幾種等截面圓柱形式、圓環(huán)形式、等截面薄板形式、懸臂 梁形式和扭轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)形式。
上述各種形式的張力傳感器和力變換彈性元件的應(yīng)用領(lǐng)域，所檢測(cè)的張 力范圍，檢測(cè)精度和制作加工的難易程度各不相同，各有所長(zhǎng)短。
01211093.0號(hào)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利提出了一種"在線自動(dòng)檢測(cè)裝置用的力 傳感器"的結(jié)構(gòu)元件，特征是采用一片兩側(cè)緊固在平板上且與平板不緊貼的 一塊等截面彈性片，采用一根扭轉(zhuǎn)軸垂直穿過(guò)該彈性片，扭轉(zhuǎn)軸的一端為被 測(cè)物體接觸的檢測(cè)端，另一端為固定有磁性體的傳感信號(hào)輸出端。檢測(cè)過(guò)程 中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)中的被測(cè)物體張力波動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)軸檢測(cè)端受力變化，并通過(guò)與扭 轉(zhuǎn)軸緊固在一起的彈性片的作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)軸輸出端發(fā)生相應(yīng)位移，由 此引起磁場(chǎng)的變化，并以電壓線性變化的形式輸出，反應(yīng)出被測(cè)物的張力
化。這種形式能精確進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，但不能適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間在線檢測(cè)，由于溫度 的變化影響了傳感器的輸出信號(hào)，從而造成檢測(cè)數(shù)據(jù)偏差和零位漂移，使產(chǎn) 品質(zhì)量無(wú)法保證，單個(gè)傳感器輸出信號(hào)較弱，使構(gòu)件較長(zhǎng)使用不方便；傳感 器的設(shè)置受重力影響，彈性片兩端無(wú)法平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在上述01211093.0號(hào)專(zhuān)利技術(shù)的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，提供一 種新機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)張力傳感器。
本發(fā)明的特征是采用兩端固定在平板上的一塊等截面彈性片， 一根穿過(guò) 平板和彈性片中心的扭轉(zhuǎn)軸，扭轉(zhuǎn)軸一側(cè)為檢測(cè)端，檢測(cè)端設(shè)置被測(cè)物料的 傳導(dǎo)部件，物料經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)部件后與檢測(cè)端的側(cè)面形成一個(gè)包圍角，另一端為 輸出端，輸出端固定有兩組磁性體，磁性體中固有兩個(gè)傳感器的信號(hào)輸出元 件。
輸出端和檢測(cè)端可以位于上述彈性片的兩測(cè)，也可以位于彈性片的同一 側(cè)。在位于同一側(cè)時(shí)，為了保持靜態(tài)條件下扭轉(zhuǎn)軸兩端的平衡，可在扭轉(zhuǎn)軸 的另一側(cè)設(shè)置平衡片。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)合理，可根據(jù)測(cè)量精度和分辨率同時(shí)改 變扭轉(zhuǎn)軸的長(zhǎng)短和大小，被測(cè)物料的張力能以磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化為電壓線性變化 的形式輸出，雙傳感器消除了溫度對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，使動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)結(jié)果 精確，實(shí)時(shí)可靠。


附圖1為01211093.0專(zhuān)利"在線自動(dòng)檢測(cè)裝置用的力傳感器"的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2為檢測(cè)端和輸出端位于彈性片同側(cè)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為 檢測(cè)端和輸出端位于彈性片兩側(cè)并設(shè)置了平衡片的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、 圖5為圖2、圖3中檢測(cè)端A點(diǎn)在測(cè)試時(shí)的受力情況示意圖；圖6、圖7、圖
8、圖9為圖2、圖3中輸出端B點(diǎn)雙傳感器信號(hào)輸出元4牛不同組合的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖10為檢測(cè)端A點(diǎn)檢測(cè)片狀物體時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖ll、圖12設(shè)置 在彈性片中間時(shí)兩種磁性體為雙頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
l.扭轉(zhuǎn)軸；2.彈性片；3.固定平板；4.磁性體；5.物料傳導(dǎo)部件；6.信號(hào)輸 出元件；7.被測(cè)物料;8.平衡片;9.固定片。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
彈性片2為金屬薄片，選用不同彈性摸量材料、不同寬度、不同高度或 不同厚度的彈性片2時(shí)，可改變測(cè)力范圍，分辨力大小及彈性片2的變形量， 由此達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)線性輸出和分辨率的要求。
扭轉(zhuǎn)軸1上的檢測(cè)端和輸出端可以位于彈性片2的兩側(cè)或同側(cè)，位于同 側(cè)時(shí)，為保持靜態(tài)條件下扭轉(zhuǎn)軸1的兩端平衡，可在扭轉(zhuǎn)軸1的另一側(cè)設(shè)置 平衡片8，平衡片8可根據(jù)需要選用不同規(guī)格的螺母或其他構(gòu)件。
改變檢測(cè)端檢測(cè)點(diǎn)A與彈性片之間的距離可改變動(dòng)態(tài)量程的大小。
輸出端的磁性體4可以是同性或異性結(jié)構(gòu)，也可以是單頭或雙頭磁性體4， 改變磁性體4的強(qiáng)度、間距可調(diào)整測(cè)力范圍或分辨力的大小。
在線檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)物料的張力波動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)軸l檢測(cè)端受力變化， 并通過(guò)扭轉(zhuǎn)軸1緊固在一起的彈性片2的作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)軸1的輸出端 發(fā)生相應(yīng)的位移，由此引起磁場(chǎng)的變化，并以電壓線性變化的形式輸出，由 此反映被測(cè)物料的張力變化。
雙傳感器溫度系數(shù)的互補(bǔ)，抵消了溫差的影響，雙傳感器信號(hào)的輸出是 單傳感器的兩倍，從而使在線檢測(cè)值更緊湊更精確可靠。
權(quán)利要求
1. 動(dòng)態(tài)張力傳感器，其特征在于包括兩端緊固在平板3上且與平板3不緊貼的一塊等截面彈性片2，穿過(guò)平板3和彈性片2的中心且與彈性片2緊固在一起的扭轉(zhuǎn)軸1，扭轉(zhuǎn)軸1的一端為檢測(cè)端與被測(cè)物料7接觸，檢測(cè)端的兩側(cè)設(shè)有被側(cè)物料傳導(dǎo)部件5，另一端的一側(cè)或兩側(cè)固定有兩組磁性體4，磁性體4所對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)中固定有兩個(gè)磁電傳感器的信號(hào)輸出元件6。
2. 如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)張力傳感器，其特征在于所述兩組磁性體4為單 頭或雙頭形式。
3. 如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)張力傳感器，其特征在于所述兩個(gè)磁敏傳感器信 號(hào)輸出元件6可設(shè)在彈性片1的同一端或兩端。
4. 如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)張力傳感器，其特征在于所述的扭轉(zhuǎn)軸1在彈性 片2的前后可設(shè)立一個(gè)平衡片8。
5. 如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)張力傳感器，其特征在于所述檢測(cè)端和輸出端位 于彈性片2的兩端或同一端。
全文摘要
適用于線狀、繩狀、束狀、條子、片狀物料動(dòng)態(tài)張力傳感器，包括二端固定在平板上的等截面彈性片，一根穿過(guò)平板和彈性片中心的扭轉(zhuǎn)軸，扭轉(zhuǎn)軸一端為檢測(cè)端，固定有兩組磁性體，檢測(cè)端的一側(cè)或兩側(cè)有被測(cè)物件的傳導(dǎo)部件，另一端在兩組磁性體磁場(chǎng)中設(shè)兩只同類(lèi)的磁敏傳感器，利用雙傳感器可消除溫度漂移的影響，通過(guò)彈性片一邊的調(diào)整可消除另一邊的重力影響，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合利用了彈性片和扭轉(zhuǎn)軸的作用，將被測(cè)物料張力變化轉(zhuǎn)化成扭轉(zhuǎn)軸的相應(yīng)位移，這一位移與扭轉(zhuǎn)軸尾端的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化相對(duì)應(yīng)，并與磁敏元件的輸出電壓呈線性關(guān)系，由此能對(duì)被測(cè)物料的張力變化進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01L5/04GK101382465SQ200710045540
公開(kāi)日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者蓉 楊, 楊金保, 高夏琴 申請(qǐng)人:楊金保;楊 蓉;上海貴寶機(jī)電有限公司