[發明專利]雙傳感器自動互補形式的張力傳感器

無效

• 申請號: 200710045538.4
• 申請日: 2007-09-03
• 公開（公告）號: CN101382463A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 楊金保;楊蓉;高夏琴
• 申請（專利權）人: 楊金保;楊蓉;上海貴寶機電有限公司
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04;G01L5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及雙傳感器自動互補形式的張力傳感器，尤其適用于線狀、繩狀、束狀、條子、片狀物料，如紗線、纖維條、電線電纜，光纖光纜、紙張、鋼板、磁帶、塑料薄膜等物料在運動中受力的檢測和傳感。

背景技術

現行的力傳感器常采用的力變換彈性元件又有以下幾種：等截面圓柱形式、圓環形式、等截面薄板形式、懸臂梁形式和扭轉軸結構形式。

等截面圓柱形式根據其縱向截面的形狀分為實心和空心兩種，結構簡單，加工方便，可承受較大的負荷，實心形式可測大于10kN的力，空心形式只能測1～10kN的力。

圓環形式與圓柱形式相比輸出位移量大，因而靈敏度高，適用于測定較小力值，但工藝可加工性差，制作時不易達到應有的精度，測定時各變形部位的應力不均勻。

等截面薄板形式又稱膜片形式，其結構和作用原理是將膜片邊緣固定，在膜片的一面受力時產生彎曲變形，由此產生徑向和切向應變，測出作用力的大小。

懸臂梁形式為一端固定，一端自由的彈性元件，結構簡單，加工方便，適于測力范圍1～5kN。

扭轉軸形式專門用于測量扭矩，用來制作扭矩傳感器，把扭矩變換成角位移并轉換成電信號輸出。

2005100240190涉及“自動檢測裝置的力傳感器”，其特征是采用兩端固定在平板上的一塊等截面彈性片，一根緊貼彈性片的扭轉軸，彈性片和扭轉軸由一固定片夾持而相互固定；扭轉軸的一端為檢測端，檢測端設置被測物料的傳導部件，扭轉軸的另一端為輸出端，輸出端固定有磁性片，磁性片中固定有傳感器的信號輸出元件；檢測端和輸出端可位于彈性片的兩側或同側，位于同一側時，在另一側設置平衡片，以保持靜態條件下扭轉軸兩端平衡；被測物料的張力變化能以磁場變化后呈電壓線性變化的信號輸出，從而反映出被測物體的張力變化；但由于溫度的影響，使檢測信號產生漂移，從而影響檢測效果和動態長時間的應用，由于單個傳感器的輸出信號較弱；使結構較長造成使用不方便。

發明內容

本發明的目的是在上述2005100240190號專利技術的基礎上作了多項改進，提供一種新結構的雙傳感器自動互補形式的張力傳感器。

本發明的特征是采用兩端固定在平板上的一塊等截面彈性片，一根緊貼彈性片的扭轉軸，彈性片和扭轉軸由固定片夾持而相互固定。扭轉軸的一端為檢測端，，檢測端設置被測物料的傳導部件，物料經過傳導部件后與檢測端的側面形成一個包圍角，另一端為輸出端，雙輸出端固定有磁性片，磁性片中固定有傳感器的信號輸出元件。

輸出端和檢測端可以位于上述彈性片的兩測，也可以位于彈性片的同一側。在位于同一側時，為了保持靜態條件下扭轉軸兩端的平衡，可在扭轉軸的一側或另一側設置平衡片。輸出端的雙傳感器，可設置在彈性片的一側或兩側，平衡片的設置可根據彈性片兩側的重力平衡進行設置。

本發明的優點是檢測裝置結構緊湊，被測物料的張力變化能以磁場變化后呈電壓線性變化的形式輸出，不受重力影響，特別是采用了雙傳感器自動互補的結構形式，改變了單個傳感器受溫度變化的影響；雙傳感器輸出信號大，使張力傳感器結構更緊湊。

附圖說明

附圖1為檢測端和輸出端位于彈性片兩側的本發明結構示意圖；圖2為檢測端和輸出端位于彈性片同側的本發明結構示意圖；圖3為圖1、圖2中檢測端A點在測試時的受力情況示意圖；圖4為圖1、圖2中檢測端A點在測試時另一種受力情況示意圖；圖5、圖6、圖7、圖8、圖11為圖1、圖2中檢測端B點的幾種測試結構示意圖；圖9是圖1、圖2、中檢測端A點為對片狀物料的受力情況示意圖；圖10為信號輸出元件設置在彈性片兩側所用磁性片為雙頭磁性片的結構示意圖。圖中：

1.彈性片；2.扭轉軸；3.固定平板；4.磁性片；5.物料傳導部件；6.信號輸出元件；7.被測物料；8.固定片；9.平衡片。

具體實施方式：

以下對本發明做進一步詳細說明。

彈性片1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1時，可改變測力范圍，分辨力大小及彈性片1的變形量，由此達到對動態線性輸出和分辨率的要求。

扭轉軸2上的檢測端和輸出端可以位于彈性片1的兩側或同側，位于同側時，為保持靜態條件下扭轉軸2的兩端平衡，可在扭轉軸2的另一側設置平衡片9，平衡片9可根據需要選用不同規格的螺母或其他構件。

改變檢測端檢測點A與彈性片之間的距離可改變動態量程的大小。