[發明專利]一種基于杠桿原理導出位移測量皮革收縮溫度的裝置與方法

在審

• 申請號: 202011026873.1
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112051293A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 寧鐸;盧曉杰;亢潔;丁華文;肖學甲;張博
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00;G01N3/14;G01K13/00;G01B11/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種基于杠桿原理導出位移測量皮革收縮溫度的裝置與方法，該裝置在支撐主體的下部設置加熱裝置，本發明將皮革試樣下端固定在加熱裝置中并采用從上端輸出位移信號的固定試樣方式，皮革試樣的上端與上動掛鉤連接，上動掛鉤的另一端與導出杠桿的前端連接，導出杠桿的后端配置3克的配重兼標志作為張力，因為導出杠桿足夠細輕，則在幾乎沒有摩擦力的情況下把位移信號導出的目標，因此其靈敏度極高，并為攝像頭準確可靠采集皮革試樣收縮形變(位移)信號創造了條件。理論上因為杠桿圍繞刀刃作為軸心旋轉時既沒有滾動位移，又沒有滑動位移，所以也就不存在摩擦力的問題；因此使用該裝置測量，測量精度高，幾乎沒有摩擦力。

【技術領域】

本發明屬于檢測領域，具體涉及一種基于杠桿原理導出位移測量皮革收縮溫度的裝置與方法。

【背景技術】

在皮革收縮溫度參數檢測過程中，要求必須實時的檢測處于甘油等加熱介質中試樣收縮形變(以下簡稱位移)的信號以便根據國家檢測標準的定義確定其收縮溫度參數并將其鎖定。但是由于加熱介質按照檢測要求恒速升溫，最高達到140℃，無論何種類型的位移傳感器在此高溫多變的環境中采集位移信號較為困難，如果能夠高效率的將此等效導出甘油到更好環境中再采集位移信號是自然的選擇。但是由于國家標準規定試樣檢測過程中應該一直處于3克恒定張力的狀態下，而常規位移傳感器為了檢測位移必然具有的運動方式，無論是轉動還是滑動形式，都必然存在著摩擦力，該靜摩擦力通常都在1克左右，和3克張力屬于同一個數量級無法忽略不計，考慮使用過程中的偶然因素，嚴重影響檢測條件并對檢測數據不可避免的產生不良影響。

多年來在探索研究該技術問題的過程中，先后取得了一些進展和比較好的效果。如利用線性霍爾傳感器的非接觸性和相應的導出機構在加熱介質以外場合檢測試樣位移信號的方法應用于MSW-YD4型數字式皮革收縮溫度測定儀裝置中，該裝置中試樣處于下端固定上端通過上掛鉤與霍爾傳感器連接在一起，并通過壓力彈簧實現復位功能及試樣3克張力的條件，從理論沒有問題，但是在實際操作中的試樣長度都處于大于或者小于50mm長度的非理想狀態，從而根據胡克定律造成施加給試樣的張力非3克，即不滿足檢測條件，而且還由于采集的模擬信號的精度有限和抗干擾能力差，導致自動檢測系統無法根據定義直接確定收縮溫度參數，隨后研制的專門針對這個問題的解決方法--回查法(授權發明專利：皮革收縮溫度標準檢測方法ZL20110091496.4)有效的解決。其主要思路是：等到獲得準確的位移信號后，再根據定義在數據庫中回過頭來再查詢最接近的那一組數據相對應的溫度作為收縮溫度進行鎖定并顯示。

隨著科學技術的進步和研究的深入，專利名為：一種立體皮革收縮溫度測定儀(ZL200510022768)，因視覺技術的發展得以實現，且已經改用試樣上端固定，下端作為自由端懸掛自然配重兼標志實現3克恒張力的檢測條件，同時輸出位移信號的直接采集新方式。專利名為：一種位移引出型皮革收縮溫度測定裝置(ZL201920894579.9)，一種皮革收縮溫度測定裝置(ZL201920894265.9)。此二個專利技術都是采用自然配重兼標志實現3克張力條件的，又都是試樣上端固定，從試樣下端輸出位移信號的，但是根據輸出信號是否直接在加熱介質中采集或者是通過機構導出到更好的環境中再采集位移信號而被分為導出位移信號型和直接檢測型二種，具體各有特點和優勢：

1、導出位移信號型通過如圖所示的導出機構把試樣下端的位移信號有效的傳輸到加熱介質正上方的檢測盒中再通過攝像頭對其進行位移檢測，最大的優勢是使用過程中對于用戶關于加熱介質的選擇沒有任何要求，水、甘油或其它介質都可以使用而不影響檢測結果。不足之處是3克張力檢測條件由于導出機構機械運動存在摩擦力而受到影響。雖然由于滑桿與試樣形成的力矩在水平方向的分力仍然會與滑孔壁產生摩擦力，結果從理論計算與試驗結果證明摩擦力＜0.3克，比3克張力小一個數量級而可忽略不計，但是從理論上說仍然是有影響的。