[發(fā)明專利]一種臥式超聲波紙張測厚裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410232618.0
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104006773A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鵬;高善順;檀潤華
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟(jì)群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波測距領(lǐng)域，具體是涉及一種用于測量紙張厚度的臥式超聲波紙張測厚裝置。

背景技術(shù)

在紙張測厚的產(chǎn)品中，采用接觸式測量原理的產(chǎn)品具有以下優(yōu)點：接觸式測量使得紙張在測量時處于壓緊狀態(tài)，減小了紙張本身不平整對測量結(jié)果造成的不利影響，排除了紙張中氣隙的干擾。但是也存在著缺點：在存在繞紙軸的情況下，測厚裝置常常會在工作時對繞紙軸造成沖擊，盡管沖擊力很小，但是在長時間工作的情況下，容易使繞紙軸發(fā)生形變，減少繞紙軸的使用壽命，影響最終的測量精度，同時影響設(shè)備的正常運行。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供了一種臥式超聲波紙張測厚裝置。該裝置能減少對繞紙軸的沖擊，增長繞紙軸的使用壽命；裝置橫放，減少了氣泡附著在超聲波探頭上造成測量錯誤的風(fēng)險，由于通氣管的存在，在活塞運動時不會造成管內(nèi)液體溢出的現(xiàn)象；裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，測量精度高、可靠。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種臥式超聲波紙張測厚裝置。該裝置包括左側(cè)測量部分和右側(cè)測量部分。在左側(cè)測量部分包括罐體、左超聲波探頭、右超聲波探頭、通氣管、活塞、右圓柱管、左圓柱管、連接銷、上電磁鐵、下電磁鐵、鎖定銷、固定銷、測量端面、彈簧、套管、繞紙軸、支架、軸承座、底板。右側(cè)測量部分組成與左側(cè)測量部分相同。

在左側(cè)測量部分，左超聲波探頭與罐體的底部連接在一起；右超聲波探頭與活塞的左端連接在一起，且與左超聲波探頭正對；罐體內(nèi)部具有液體；罐體上具有通氣孔，通氣管與罐體的通氣孔相連；活塞與罐體內(nèi)腔連接；左圓柱管的左端與活塞的右端連接在一起；右圓柱管通過套管與左圓柱管連接在一起；右圓柱管上具有左銷孔，連接銷通過右圓柱管上的左銷孔與右圓柱管連接；右圓柱管上具有右銷孔，鎖定銷通過右圓柱管上的右銷孔與右圓柱管連接；固定銷通過右圓柱管上的滑槽，與支架連接固定；彈簧置于右圓柱管的內(nèi)管內(nèi)，并處于鎖定銷和固定銷之間；上電磁鐵的左端和下電磁鐵的左端與連接銷連接，上電磁鐵的右端和下電磁鐵的右端與固定銷連接；測量端面與右圓柱管連接；繞紙軸與軸承座相連接；支架與底板相連接；軸承座置于底板上。右側(cè)測量部分的結(jié)構(gòu)與繞紙軸左側(cè)結(jié)構(gòu)相同，兩測厚裝置位于相同的液體平面內(nèi)，并且關(guān)于繞紙軸成軸對稱。

所述的套管內(nèi)有內(nèi)螺紋，與左圓柱管和右圓柱管的外螺紋相配合。

所述的超聲波探頭為分體式超聲波探頭。分體式探頭分為發(fā)射探頭和接受探頭。由發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，由接收探頭接收超聲波信號。

所述的電磁鐵為推拉式電磁鐵。該電磁鐵可以在通電時產(chǎn)生拉力，帶動電磁鐵的自由端做收縮的動作。

所述的液體是水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、在測量過程中，超聲波探頭一直處于液體中，且裝置橫放，減少了氣泡附著在超聲波探頭上造成測量錯誤的風(fēng)險，且超聲波頻率高，最終結(jié)果精度高。

2、由于通氣管的存在，在活塞運動時不會造成管內(nèi)液體溢出的現(xiàn)象，并且可以在罐體內(nèi)液體量過少時及時添加液體。

3、在鎖定銷與固定銷之間的圓柱管內(nèi)夾有彈簧，可以在運動過程中減緩測量端面對繞紙軸的沖擊，防止在頻繁工作條件下，繞紙軸被測量端面沖彎；或者可以把測量端面對準(zhǔn)繞紙軸靠近邊上的位置，以減少沖擊對軸圓柱度造成的影響。

4、在每次工作時，總是先測量繞紙軸上無紙時的距離S1，再等紙張到來后，再次測量得S2，這樣使每次測量都是差動式測量，減少系統(tǒng)誤差的影響，提高了精度。

5、利用套管將左圓柱管和右圓柱管用螺紋連接在一起，當(dāng)活塞罐體部分或者測量部分出現(xiàn)問題時，可以通過擰開套管，將兩部分分開，使得拆裝更為簡單省時。

6、采用兩測厚裝置相對同時測量的方法，減少了測量過程對繞紙軸的沖擊，且能實現(xiàn)多點測量，提高了測量結(jié)果的精度，消除系統(tǒng)誤差的影響。

7、超聲波測厚裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，測量精度高、安全可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明臥式超聲波紙張測厚裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明臥式超聲波紙張測厚裝置主視局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明臥式超聲波紙張測厚裝置左右圓柱管主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明臥式超聲波紙張測厚裝置左右圓柱管主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明臥式超聲波紙張測厚裝置套管主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例和附圖來對本發(fā)明進(jìn)行說明。