[實用新型]一種利用光杠桿測量紙張厚度的裝置

有效

• 申請號: 201520218264.4
• 申請日: 2015-04-13
• 公開（公告）號: CN204630553U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 王慧;許蔚;張亞萍
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種利用光杠桿測量紙張厚度的裝置，屬于光學測量技術領域。

背景技術

在目前使用的激光打印機中，為了獲得較好的打印效果，在打印前要輸入紙張的厚度和類型，傳統地，通常由用戶人工輸入被打印紙張的厚度和類型。長期用打印機的用戶可以輕松的用肉眼判斷出紙張的類型，但對于紙張的厚度則無法直接通過肉眼得到。因此，期待一種能夠精確測量紙張厚度的裝置。

目前有一種使用光學反射型位移傳感器來檢查紙張厚度（JP-A-2003-112840）,但由于紙張厚度只有約0.05mm到0.3mm的厚度，因此此方法需要昂貴的傳感器，所以對于一種通過光杠桿放大檢測紙張厚度的方案設計就成為必要。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：本實用新型提供一種光杠桿法測量紙張厚度的裝置，其目的是提供一種能方便準確測量紙張厚度的裝置，用于解決目前紙張厚度檢測裝置結構復雜，檢測精度低等問題。

本實用新型技術方案是：一種利用光杠桿測量紙張厚度的裝置，包括下滾輪1、上滾輪2、固定支架3、支點4、平面鏡5、標尺6、激光器7、支架8；所述下滾輪1通過其圓心處固定在支架8上，下滾輪1和上滾輪2在同一豎直平面內緊密相切，且上滾輪2圓心和下滾輪1圓心在同一豎直平面內，上滾輪2、支點4和平面鏡5通過固定支架3連接在一起，支點4固定且不能移動，平面鏡5位于支點4正上方，在平面鏡5的右側正對著平面鏡5水平放置有激光器7，標尺6放置在激光器7左端且與激光器7垂直。

所述標尺6、激光器7距平面鏡5的距離可調整。

所述標尺4標度面為白色，其余部分為黑色。

本實用新型的工作原理是：

1、激光器7可采用較為便宜的半導體激光器或者小型的He-Ne激光器，下滾輪1的圓心不能移動，上滾輪2的圓心可以上下移動，同時上滾輪2到平面鏡5的固定支架3整體不會形變，但可以沿支點4轉動。

2、當紙張進入下滾輪1和上滾輪2之間時，上滾輪2的圓心會向上移動一段微小的距離Xmm，而上方的平面鏡5由于支點4的固定，會發生???????????????????????????????????????????????角的偏轉。如圖2所示，將上滾輪2圓心到支點4的水平距離記為a，平面鏡5到標尺6的距離記為b。

3、圖2中，實線為平面鏡5偏轉以前的示意圖，虛線部分為平面鏡5偏轉以后的示意圖。由于平面鏡5偏轉了角，平面鏡5的法線也偏轉了角，因此，激光器7發出的入射激光與平面鏡5的反射激光成2角；關于2角的推導可結合圖3，具體的，θ+θ1=90度，θ1和θ2是對頂角，故θ1=θ2，由于θ4和θ3之間的線為法線，故θ4+θ2=90度，所以θ4=θ，又由于θ4和θ3分別為入射角和出射角，所以θ3=θ4=θ，而θ5=θ3+θ4，所以θ5=2θ?。

4、假設偏轉后激光在標尺6上的反射點到原反射點的距離為h，則根據圖2中關系可以得到以下式子：

???????????????????????????????????????????????(1.1)

???????????????????????????????????????????????(1.2)

根據可得：

????????????????????????????????????????????（1.3）

由于遠遠小于1，因此（1.3）式可簡化為：

?????????????????????????????????????????????（1.4）

所以，即通過光杠桿，測量效果放大了倍，如果取a=3cm，b=30cm，此時測量效果放大了20倍。

標尺6上標放大了倍的距離，可以直接讀數，不用每次都進行計算。

本實用新型的有益效果是：本實用新型結構簡單、使用方便，能快速有效的測量紙張的厚度，降低光學方法測量紙張厚度的成本。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖2是本實用新型平面鏡偏轉角后的部分局部放大圖；

圖3是本實用新型平面鏡偏轉角后的關于偏轉角的局部放大圖。

圖1-3中各標號：1-下滾輪，2-上滾輪，3-固定支架，4-支點，5-平面鏡，6-標尺，7-激光器，8-支架。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。