[實(shí)用新型]一種用于寬幅被測物的電容傳感器檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721801142.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207600997U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂漢明;王翔宇;馬崇啟
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及在寬幅被測物生產(chǎn)中應(yīng)用電容傳感器的技術(shù)，具體為一種用于寬幅被測物的電容傳感器檢測裝置，所述用于寬幅被測物的電容傳感器檢測裝置包括機(jī)架、引導(dǎo)部件及電容傳感器，所述引導(dǎo)部件使寬幅被測物在長度方向上形成一段雙層、且雙層寬幅被測物移動方向相反的對折區(qū)段，所述電容傳感器采用“C”形結(jié)構(gòu)，電容傳感器在對應(yīng)于對折斷寬幅被測物改變移動方向的連續(xù)位置處布置并沿截面方向包圍寬幅被測物。應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)測量寬幅被測物時(shí)，可以有效地減小分布電容、震動、變形、安裝精度等對電容式測量系統(tǒng)精度造成的不利影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及在寬幅被測物生產(chǎn)中應(yīng)用電容傳感器的技術(shù)，具體為一種用于寬幅被測物的電容傳感器檢測裝置，所述一種用于寬幅被測物的電容傳感器檢測裝置包括機(jī)架、引導(dǎo)部件及電容傳感器，所述引導(dǎo)部件使寬幅被測物在長度方向上形成一段雙層、且雙層寬幅被測物移動方向相反的對折區(qū)段，所述電容傳感器采用“C”形結(jié)構(gòu)，電容傳感器在對應(yīng)于對折斷寬幅被測物改變移動方向的連續(xù)位置處布置并沿截面方向包圍寬幅被測物。應(yīng)用本實(shí)用新型所述一種用于寬幅被測物的電容傳感器檢測裝置測量寬幅被測物時(shí)，可以有效地減小分布電容、震動、變形、安裝精度等對測量系統(tǒng)精度造成的不利影響，利于拓展電容傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在諸如非織造物、織物、紙張等寬幅片狀物的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要在線檢測寬幅片狀物(被測物)的平方克重、含水、含油等技術(shù)指標(biāo)，目前常用的用于在線測試這些指標(biāo)的傳感器包括紅外式、射線式、電容式、微波式等。

射線式在線檢測系統(tǒng)存在核輻射污染，容易對操作人員的身體及心理造成一定的傷害，并且購置與維護(hù)射線克重在線檢測系統(tǒng)所需成本高。紅外克重測量技術(shù)具有測量精度高、無輻射污染、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但是對被測物的組份具有一定的選擇適應(yīng)性。

電容式測量技術(shù)具有輸入信號能量低、無需大的激勵(lì)信號、可以獲得較大的相對變化量、動態(tài)響應(yīng)快、自熱效應(yīng)甚微、電容傳感器內(nèi)外摩擦誤差很小、穩(wěn)定性好、能在特殊條件下工作等優(yōu)點(diǎn)。用于測量片狀物的電容式傳感器一般包括兩種，第一種是三明治式的，即采用兩片平行極板之間含有被測物，第二種是利用邊緣效應(yīng)原理的相鄰電容傳感器(或稱之為平面電容傳感器、陣列電容傳感器等)，相鄰電容傳感器對不同厚度、密度被測物的建模比較困難，相比較而言，三明治式電容傳感器對于被測物厚度、組份等的適應(yīng)能力比相鄰電容傳感器好。

將電容傳感器用于窄幅被測物(包括線狀被測物)的檢測系統(tǒng)中時(shí)，電容傳感器布置比較簡單，但是將電容傳感器用于寬幅被測物的檢測系統(tǒng)中則存在一些難以客服的問題。一般情況下，將電容傳感器用于寬幅被測物的檢測系統(tǒng)中時(shí)，第一種思路是沿被測物幅寬方向懸臂固定安裝電容傳感器(如附圖1所示)，這種方式無需電容傳感器移動機(jī)構(gòu)，機(jī)械設(shè)計(jì)較為簡單，但是這樣會造成電路系統(tǒng)相當(dāng)龐大，由于處于被測物不同幅寬位置處的傳感器與被測物邊緣的距離不同，使不同傳感器連接線長度不同，不僅增加成本，也增加傳感器標(biāo)定的工作量及難度，特別是電容極板到變送電路之間距離較長時(shí)(電容極板到寬幅被測物邊沿距離較大時(shí))，既使采用驅(qū)動電纜等技術(shù)也較難達(dá)到理想的效果，這種情況很難達(dá)到預(yù)期的精度要求；第二種思路(如附圖2所示)是設(shè)計(jì)一種行走機(jī)構(gòu)，電容傳感器固定在移動導(dǎo)向部件上，由電機(jī)通過掃描機(jī)械裝置驅(qū)動移動部件帶動電容傳感器沿被測物幅寬方向往復(fù)掃描，這樣既保證了整個(gè)幅寬的多點(diǎn)測量，又降低了儀器的成本，但是同樣也存在傳感器布線較長的問題，既使采用驅(qū)動電纜技術(shù)能減小布線長帶來的誤差，但是由于傳感器懸臂過長造成的不穩(wěn)定則很難補(bǔ)償。另外，由于被測物的幅寬有時(shí)較大，電容傳感器移動過程中的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等會有少許變形，造成電容極板之間的間距變化，這種變化哪怕是很小的變化也會對檢測結(jié)果造成很大的影響，這種影響在第一種思路里面也同樣存在，是造成基本見不到電容傳感器在寬幅被測物中應(yīng)用的主要原因。