[發(fā)明專利]懸壁式動(dòng)態(tài)張力傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910196228.1
• 申請(qǐng)日: 2009-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN101706340A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊金保;楊蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海貴寶機(jī)電有限公司;楊金保;楊蓉
• 主分類號(hào): G01L5/04
• 分類號(hào): G01L5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種懸壁式動(dòng)態(tài)張力傳感器，適用于紡織、針織、化纖、絲綢、光纖光纜、金屬拉絲、磁力線、碳纖維、玻璃纖維、塑料薄膜等行業(yè)對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體張力的在線檢測(cè)用的力傳感器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的懸壁式力的傳感器是一端固定，變形端采用橋式應(yīng)變片粘結(jié)在變形端兩面的形式，檢測(cè)端對(duì)受力位移使應(yīng)片的阻抗變化與張力大小的變化呈線性電信號(hào)輸出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、線性好、抗扁載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。由于該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中過載能力和彈性恢復(fù)能力及一致性較差，從而影響了傳感器的使用壽命和檢測(cè)精度，由于應(yīng)變片膠水的氧化作用，長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用對(duì)其可靠性和穩(wěn)定性也有影響，另外應(yīng)變片受溫度的影響產(chǎn)生的漂移，使零位的不準(zhǔn)，嚴(yán)重影響了在線檢測(cè)的效果，由于應(yīng)變片的形變量有限使傳感器輸出的信號(hào)較弱，從而造成構(gòu)件較長(zhǎng)。

本發(fā)明專利的目的是在傳統(tǒng)的懸壁梁式力傳感器的基礎(chǔ)上提供了一種智能型、零位自動(dòng)補(bǔ)償型的動(dòng)態(tài)張力傳感器，特別是對(duì)片狀和帶狀運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)性能更佳。本發(fā)明的特征在于張力傳感器由固定端、變形端及檢測(cè)端所組成，固定端緊固在固定平板上，變形端為等截面長(zhǎng)方形和等強(qiáng)度梯形的結(jié)構(gòu)形式，也可采用中心剪切梁式等結(jié)構(gòu)形式。檢測(cè)端的前端為受力端，后端固有兩組磁性體和磁敏傳感器，每組磁性體可為單頭或雙頭形式。

其特點(diǎn)是結(jié)合利用變形端的彈性材料受力形變量和磁敏傳感器這兩種傳感元件的復(fù)合作用，將被測(cè)物體的張力變化轉(zhuǎn)化成彈性材料響應(yīng)的位移量，這一位移量與檢測(cè)端的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化量相對(duì)應(yīng)，并與磁敏傳感器輸出的電信號(hào)呈線性關(guān)系。特別是雙磁敏傳感器溫度系數(shù)的互補(bǔ)，及輸出信號(hào)的增大，使動(dòng)態(tài)張力檢測(cè)的精度、穩(wěn)定性及可靠性得到了保證，特別是剪切梁式的結(jié)構(gòu)形式對(duì)片狀或膜狀物體的動(dòng)態(tài)張力的檢測(cè)更精確、實(shí)時(shí)，其抗扁載能力更佳。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)示意圖，所采用的磁性體為單頭的雙傳感器形式；圖2為懸壁梁應(yīng)變式破面結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為中心剪切梁式單磁性體雙傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為中心剪切梁式雙磁性體雙傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為懸壁式單磁性體雙傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為懸壁式雙磁性體雙傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為懸壁梁應(yīng)變式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為懸壁式等強(qiáng)度的張力檢測(cè)裝置，由單磁性體雙傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為懸壁式膜狀動(dòng)態(tài)張力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為懸壁式帶狀。圖中：

1.固定端；2.固定平板；3.變形端；4.檢測(cè)端；5.磁性體；6.磁敏傳感器；7.應(yīng)變片；8.傳導(dǎo)部件；9.檢測(cè)頭或檢測(cè)輪；10.彈性材料；11.運(yùn)動(dòng)物體；12.緊固件；13.滾動(dòng)軸；14.軸套。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

懸壁式動(dòng)態(tài)張力傳感器的彈性材料10為金屬薄片，采用合金材料。選用不同的彈性摸量、不同密度、不同長(zhǎng)度或不同厚度懸壁梁時(shí)，可改變測(cè)力范圍、分辨率大小及對(duì)受力變形量的線性控制，從而達(dá)到測(cè)量要求。

測(cè)量過程中，檢測(cè)端4在力的作用下，通過變形端3與固定端1產(chǎn)生一定的位移，同時(shí)帶動(dòng)磁性體5發(fā)生相應(yīng)位移，由此引起磁場(chǎng)變化，并以磁敏傳感器6電壓線性變化的形式輸出，實(shí)時(shí)測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體11的張力變化值。采用中心剪切梁式的懸壁式動(dòng)態(tài)張力的檢測(cè)裝置，特別適應(yīng)片狀和帶狀物體張力的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、抗疲勞、抗扁載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

所采用的磁性體5可以是雙組單頭或雙組雙頭，改變磁性體5在檢測(cè)端4的位置，或改變磁性體5的強(qiáng)度、間距、大小時(shí)，也均可調(diào)整測(cè)力范圍和分辨率的大小，雙磁敏傳感器6的互補(bǔ)作用，使動(dòng)態(tài)檢測(cè)免受溫度的影響，雙磁敏傳感器6的應(yīng)用，使輸出信號(hào)有了雙倍的增加，測(cè)定結(jié)果更精確、實(shí)時(shí)。