[發明專利]一種線纜計米器牽引力監測裝置

在審

• 申請號: 201510459643.7
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN104976975A
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 強俊;李心源;趙全
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G01B21/06
• 分類號: G01B21/06;G01L5/16
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 馬榮

1.一種線纜計米器牽引力監測裝置，包括計米輪和線纜牽引機，其特征在于，還包括二維力傳感器和傳感系統信號處理器，二維力傳感器設置在計米輪的曲面采集線纜與計米輪之間的正壓力和靜摩擦力并發送給傳感系統信號處理器，傳感系統信號處理器將正壓力和靜摩擦力反饋給線纜牽引機，二維力傳感器包括圓環電容單元組合條狀電容單元組，所述條狀電容單元組設置在基板圓環電容單元組外的四角或者圓心，所述圓環電容單元組包括至少一組圓環電容單元對，圓環電容單元對包括兩個相互圓環電容單元，所述條狀電容單元組是由兩個以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結構，每個圓環電容單元和條狀電容單元均包括上極板的驅動電極和下極板的感應電極。

2.根據權利要求1所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述圓環電容單元的感應電極和驅動電極正對且形狀相同，條狀電容單元的驅動電極和感應電極寬度相同，驅動電極長度兩端分別預留左差位δ_左和右差位δ_右，b_0驅＝b_0感+δ_右+δ_左，其中b_0驅為條狀電容單元的驅動電極長度，b_0感為感應電極長度。

3.根據權利要求2所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述條狀電容單元的左差位δ_左和右差位δ_右有δ_左＝δ_右，且其中d₀為介質厚度，G為彈性介質的抗剪模量，τ_max為最大應力值。

4.根據權利要求2所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述條狀電容單元的驅動電極和感應電極沿寬度方向設有初始偏移δ_xo。

5.根據權利要求1所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述圓環電容單元組包括n個同心圓環電容單元，其中其中，a_平為平行板的長度，r_圓為圓環電容單元圓環的寬度，a_δ圓相鄰兩圓環電容單元之間的電極間距。

6.根據權利要求2所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述條狀電容單元的寬度其中，d₀為條狀電容單元介質厚度，E為彈性介質的楊氏模量，G為彈性介質的抗剪模量。

7.根據權利要求1所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述圓環電容單元組和條狀電容單元組的驅動電極通過一個引出線與傳感系統信號處理器連接，所述圓環電容單元組的每個圓環的感應電極單獨引線與傳感系統信號處理器連接，條狀電容單元組的感應電極設一根引線。

8.根據權利要求2所述的線纜計米器牽引力監測裝置，其特征在于，所述圓環電容單元、電容單元模塊與傳感系統信號處理器之間分別設有中間變換器，中間變換器用于設置電壓對電容或頻率對電容的傳輸系數。