[實(shí)用新型]磁彈性測(cè)力儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920071831.2
• 申請(qǐng)日: 2009-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN201464089U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣宇晨;周賢;史碩東;戴朝杰;倫耀森;張懷鎖;肖衍雄;徐弢;高文翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海西派埃自動(dòng)化儀表工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01L1/12
• 分類號(hào): G01L1/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測(cè)力儀，特別涉及一種磁彈性測(cè)力儀。

背景技術(shù)

磁彈性測(cè)力儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過載能力強(qiáng)，輸出信號(hào)大，抗干擾能力強(qiáng)，以及可在高溫、高濕、鹽霧等惡劣條件下工作的優(yōu)點(diǎn)，所以在冶金、礦山、鐵路、船舶等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。特別在冶金行業(yè)(包括黑色和有色金屬)，磁彈性測(cè)力儀應(yīng)用于軋制力和張力的測(cè)量幾乎成了必不可少的手段。軋制力是軋機(jī)金屬加工過程中的一個(gè)重要參數(shù)，在軋制過程中采用軋制力測(cè)量，就可保護(hù)軋機(jī)設(shè)備過載(防止軋輥折斷，大型軋機(jī)上一根輥價(jià)值上百萬(wàn)元)，調(diào)整工藝措施，確保軋輥平行工作，測(cè)定牌坊組成部件的變形，并按變形確定成品的厚度，以及研究軋機(jī)工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)軋制過程的最佳化。張力是金屬帶材加工過程中又一重要參數(shù)，在連軋機(jī)組中采用張力測(cè)量，就能實(shí)現(xiàn)恒張力控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量，防止斷帶和堆鋼，提高經(jīng)濟(jì)效益，能實(shí)現(xiàn)負(fù)公差軋制，節(jié)約原材料，能據(jù)此調(diào)整工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)軋制過程的最佳化。綜上所述采用優(yōu)質(zhì)的磁彈性測(cè)力儀在工業(yè)過程測(cè)量中有著很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

但由于目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)和使用的磁彈性測(cè)力儀的核心部件磁彈性測(cè)力傳感器，普遍是采用多層硅鋼片用化學(xué)粘結(jié)劑粘合組成的鐵芯為基體，其上繞有兩個(gè)相互垂直與外力成45度的繞組組成(見圖1a)，因此存在一些缺點(diǎn)，其一是由于工藝的需要，對(duì)疊合的硅鋼片要進(jìn)行沖壓成型，對(duì)單片要進(jìn)行去毛刺、酸洗、化學(xué)粘合劑粘結(jié)，因此對(duì)環(huán)境有污染，對(duì)工作人員健康有一定危害，在環(huán)保方面存在一定的負(fù)面效應(yīng)。其二是由于采用的是疊片粘合工藝，在使用操作過程中出現(xiàn)一些不規(guī)范時(shí)容易造成散片現(xiàn)象，致使傳感器壽命縮短，從而影響軋制過程，造成生產(chǎn)停頓，經(jīng)濟(jì)損失很大。另外，目前的測(cè)力儀信號(hào)處理部分多為常規(guī)的模擬電路，激勵(lì)電源多為50Hz，(響應(yīng)時(shí)間為60ms)，隨著軋機(jī)的高速化，測(cè)力儀已不能適應(yīng)工藝要求，需要進(jìn)一步提高性能。(未說明不適應(yīng)工藝要求的原因)

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)疊片式磁彈性測(cè)力傳感器存在的缺點(diǎn)，在保留原有磁彈性式測(cè)力傳感器優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，克服存在的制作工藝中的環(huán)保問題，使用中的散片損壞問題，提供一種由材料制成實(shí)心的一體化芯體、勵(lì)磁電源頻率到330Hz和智能型顯示儀表的磁彈性測(cè)力傳感器。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種磁彈性測(cè)力儀，其特點(diǎn)是采用鐵磁合金材料加工制作成實(shí)心的一體化芯體，其上繞有兩個(gè)相互垂直與外力成45度的一次繞組和二次繞組構(gòu)成磁彈性測(cè)力儀的測(cè)力傳感器，作為勵(lì)磁繞組的一次繞組兩端和頻率為330Hz的勵(lì)磁電源相連接，所述測(cè)力傳感器二次繞組輸出的交流毫伏信號(hào)經(jīng)放大單元放大，再經(jīng)相敏整流單元成直流信號(hào)，再通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過軟件進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)償處理，最后由數(shù)碼顯示單元顯示測(cè)量結(jié)果，另外帶報(bào)警和控制信號(hào)輸出，以便參與控制系統(tǒng).

所述的勵(lì)磁電源為一中頻交流電源，采用RC振蕩器產(chǎn)生330Hz振蕩頻率，采用電流互感器及采樣電阻作電流負(fù)反饋以達(dá)到產(chǎn)生穩(wěn)頻恒流的供傳感器勵(lì)磁線圈的電源。

本實(shí)用新型的有益效果是：保留原有磁彈性式測(cè)力傳感器優(yōu)點(diǎn)，克服存在的制作工藝中的環(huán)保和使用中的散片損壞問題，；傳感器制作工藝環(huán)保，加工方便，節(jié)能節(jié)材；提高過載能力，不會(huì)出現(xiàn)散片現(xiàn)象，大大提高使用壽命，減少維護(hù)費(fèi)用，由于維修周期的延長(zhǎng)，促進(jìn)生產(chǎn)工藝的連續(xù)性，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益；采用中頻勵(lì)磁電源，加快響應(yīng)時(shí)間，適用快速軋制過程；采用智能化顯示儀表，提高整機(jī)性能、方便用戶。

附圖說明

圖1a)為傳統(tǒng)的磁彈性測(cè)力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b)為本實(shí)用新型的磁彈性測(cè)力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為330Hz交流穩(wěn)頻穩(wěn)流電源方框圖；

圖3為磁彈性測(cè)力儀顯示儀表原理方框圖。

具體實(shí)施方式

一種磁彈性測(cè)力儀，其特點(diǎn)是采用鐵磁合金材料加工制作成實(shí)心的一體化芯體，其上繞有兩個(gè)相互垂直與外力成45度的一次繞組和二次繞組構(gòu)成磁彈性測(cè)力儀的測(cè)力傳感器，作為勵(lì)磁繞組的一次繞組兩端和頻率為330Hz的勵(lì)磁電源相連接，如圖1a)所示，所述測(cè)力傳感器二次繞組輸出的交流毫伏信號(hào)經(jīng)放大單元放大，再經(jīng)相敏整流單元成直流信號(hào)，再通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過軟件進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)償處理，最后由數(shù)碼顯示單元顯示測(cè)量結(jié)果，另外帶報(bào)警和控制信號(hào)輸出，以便參與控制系統(tǒng)，由圖3所示。

所述的勵(lì)磁電源為一中頻交流電源，采用RC振蕩器產(chǎn)生330Hz振蕩頻率，采用電流互感器及采樣電阻作電流負(fù)反饋以達(dá)到產(chǎn)生穩(wěn)頻恒流的供傳感器勵(lì)磁線圈的電源，其原理見圖2。