專利名稱：雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器，尤其適用于線狀、 繩狀、束狀、條子、片狀物料，如紗線、纖維條、電線電纜，光纖光纜、紙 張、鋼板、磁帶、塑料薄膜等物料在運(yùn)動(dòng)中受力的檢測(cè)和傳感。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的力傳感器常采用的力變換彈性元件又有以下幾種等截面圓柱形 式、圓環(huán)形式、等截面薄板形式、懸臂梁形式和扭轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)形式。
等截面圓柱形式根據(jù)其縱向截面的形狀分為實(shí)心和空心兩種，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，加工方便，可承受較大的負(fù)荷，實(shí)心形式可測(cè)大于10kN的力，空心形式 只能測(cè)1 10kN的力。
圓環(huán)形式與圓柱形式相比輸出位移量大，因而靈敏度高，適用于測(cè)定較 小力值，但工藝可加工性差，制作時(shí)不易達(dá)到應(yīng)有的精度，測(cè)定時(shí)各變形部 位的應(yīng)力不均勻。
等截面薄板形式又稱膜片形式，其結(jié)構(gòu)和作用原理是將膜片邊緣固定， 在膜片的一面受力時(shí)產(chǎn)生彎曲變形，由此產(chǎn)生徑向和切向應(yīng)變，測(cè)出作用力 的大小。
懸臂梁形式為一端固定， 一端自由的彈性元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，
適于測(cè)力范圍1 5kN。
扭轉(zhuǎn)軸形式專門用于測(cè)量扭矩，用來(lái)制作扭矩傳感器，把扭矩變換成角位移并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。
中國(guó)發(fā)明專利2005100240190涉及"自動(dòng)檢測(cè)裝置的力傳感器"，其特征 是采用兩端固定在平板上的一塊等截面彈性片， 一根緊貼彈性片的扭轉(zhuǎn)軸， 彈性片和扭轉(zhuǎn)軸由一固定片夾持而相互固定；扭轉(zhuǎn)軸的一端為檢測(cè)端，檢測(cè) 端設(shè)置被測(cè)物料的傳導(dǎo)部件，扭轉(zhuǎn)軸的另一端為輸出端，輸出端固定有磁性 片，磁性片中固定有傳感器的信號(hào)輸出元件；檢測(cè)端和輸出端可位于彈性片 的兩側(cè)或同側(cè)，位于同一側(cè)時(shí)，在另一側(cè)設(shè)置平衡片，以保持靜態(tài)條件下扭 轉(zhuǎn)軸兩端平衡；被測(cè)物料的張力變化能以磁場(chǎng)變化后呈電壓線性變化的信號(hào) 輸出，從而反映出被測(cè)物體的張力變化；但由于溫度的影響，使檢測(cè)信號(hào)產(chǎn) 生漂移，從而影響檢測(cè)效果和動(dòng)態(tài)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，由于單個(gè)傳感器的輸出信 號(hào)較弱；使結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)造成使用不方便。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在上述2005100240190號(hào)專利技術(shù)的基礎(chǔ)上作了多項(xiàng)改 進(jìn)，提供一種新結(jié)構(gòu)的雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器。
本發(fā)明的特征是采用兩端固定在平板上的一塊等截面彈性片， 一根緊貼 彈性片的扭轉(zhuǎn)軸，彈性片和扭轉(zhuǎn)軸由固定片夾持而相互固定。扭轉(zhuǎn)軸的一端 為檢測(cè)端，，檢測(cè)端設(shè)置被測(cè)物料的傳導(dǎo)部件，物料經(jīng)過傳導(dǎo)部件后與檢測(cè)端 的側(cè)面形成一個(gè)包圍角，另一端為輸出端，雙輸出端固定有磁性片，磁性片 中固定有傳感器的信號(hào)輸出元件。
輸出端和檢測(cè)端可以位于上述彈性片的兩測(cè)，也可以位于彈性片的同一 側(cè)。在位于同一側(cè)時(shí)，為了保持靜態(tài)條件下扭轉(zhuǎn)軸兩端的平衡，可在扭轉(zhuǎn)軸 的一側(cè)或另一側(cè)設(shè)置平衡片。輸出端的雙傳感器，可設(shè)置在彈性片的一側(cè)或兩側(cè)，平衡片的設(shè)置可根據(jù)彈性片兩側(cè)的重力平衡進(jìn)行設(shè)置。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，被測(cè)物料的張力變化能以磁場(chǎng) 變化后呈電壓線性變化的形式輸出，不受重力影響，特別是采用了雙傳感器 自動(dòng)互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)形式，改變了單個(gè)傳感器受溫度變化的影響；雙傳感器輸出 信號(hào)大，使張力傳感器結(jié)構(gòu)更緊湊。

附圖1為檢測(cè)端和輸出端位于彈性片兩側(cè)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為 檢測(cè)端和輸出端位于彈性片同側(cè)的本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1、圖2中檢 測(cè)端A點(diǎn)在測(cè)試時(shí)的受力情況示意圖；圖4為圖1、圖2中檢測(cè)端A點(diǎn)在測(cè) 試時(shí)另一種受力情況示意圖；圖5、圖6、圖7、圖8、圖ll為圖l、圖2中 檢測(cè)端B點(diǎn)的幾種測(cè)試結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖1、圖2、中檢測(cè)端A點(diǎn)為對(duì)片 狀物料的受力情況示意圖；圖10為信號(hào)輸出元件設(shè)置在彈性片兩側(cè)所用磁性 片為雙頭磁性片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
l.彈性片；2.扭轉(zhuǎn)軸；3.固定平板；4.磁性片；5.物料傳導(dǎo)部件；6.信號(hào)輸 出元件；7.被測(cè)物料；8.固定片；9.平衡片。
具體實(shí)施方式

以下對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
彈性片1為金屬薄片，選用不同彈性摸量材料、不同寬度、不同高度或 不同厚度的彈性片1時(shí)，可改變測(cè)力范圍，分辨力大小及彈性片1的變形量， 由此達(dá)到對(duì)動(dòng)態(tài)線性輸出和分辨率的要求。
扭轉(zhuǎn)軸2上的檢測(cè)端和輸出端可以位于彈性片1的兩側(cè)或同側(cè)，位于同
側(cè)時(shí)，為保持靜態(tài)條件下扭轉(zhuǎn)軸2的兩端平衡，可在扭轉(zhuǎn)軸2的另一側(cè)設(shè)置平衡片9，平衡片9可根據(jù)需要選用不同規(guī)格的螺母或其他構(gòu)件。
改變檢測(cè)端檢測(cè)點(diǎn)A與彈性片之間的距離可改變動(dòng)態(tài)量程的大小。 雙輸出端的磁性片4可以是單頭或雙頭，改變磁性片4的強(qiáng)度、間距可 調(diào)整測(cè)力范圍或分辨力的大小。
在線檢測(cè)過程中，在力F的作用下，運(yùn)動(dòng)物料的張力會(huì)有波動(dòng)，扭轉(zhuǎn)軸2 檢測(cè)端受力變化，并通過扭轉(zhuǎn)軸2緊貼緊固在一起的彈性片1的作用發(fā)生扭 轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)軸2的輸出端發(fā)生相應(yīng)的位移，由此引起磁場(chǎng)的變化，雙傳感器信 號(hào)輸出元件6的互補(bǔ)，消除了溫度對(duì)在線檢測(cè)張力的影響。并以電壓線性變 化的形式輸出，由此反映被測(cè)物料的張力變化。
權(quán)利要求1.雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器，其特征在于包括兩端固定在固定平板(3)上的一塊等截面彈性片(1)，一根緊貼彈性片(1)的扭轉(zhuǎn)軸(2)，彈性片(1)和扭轉(zhuǎn)軸(2)由固定片(8)夾持而相互固定；扭轉(zhuǎn)軸(2)的一端為檢測(cè)端，檢測(cè)端設(shè)置被測(cè)物料的傳導(dǎo)部件(5)，扭轉(zhuǎn)軸(2)的另一端為輸出端，雙輸出端固定有單頭或雙頭磁性片(4)，每組磁性片(4)中固定有傳感器的信號(hào)輸出元件(6)。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器，其特征在于所 述檢測(cè)端和輸出端位于彈性片(1)的兩側(cè)或同一側(cè)。
3. 如權(quán)利要求2所述的雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器，其特征在于檢 測(cè)端和輸出端位于彈性片(1)的同一側(cè)或兩側(cè)時(shí)，扭轉(zhuǎn)軸(2)兩邊的平 衡設(shè)有平衡片(9)。
4. 如權(quán)利要求2所述的雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器，其特征在于信 號(hào)輸出元件(6)可設(shè)置在彈性片(1)的同一側(cè)或兩側(cè)。
專利摘要涉及雙傳感器自動(dòng)互補(bǔ)形式的張力傳感器，特征是采用兩端固定在平板上的一塊等截面彈性片，一根緊貼彈性片的扭轉(zhuǎn)軸，彈性片和扭轉(zhuǎn)軸由一固定片夾持而相互固定；扭轉(zhuǎn)軸的一端為檢測(cè)端，檢測(cè)端設(shè)置被測(cè)物料的傳導(dǎo)部件，另一端為輸出端，雙輸出端固定有磁性片，每組磁性片中固定有傳感器的信號(hào)輸出元件。檢測(cè)端和輸出端可位于彈性片的兩側(cè)或同側(cè)，位于同一側(cè)時(shí)，在另一側(cè)設(shè)置平衡片，以保持靜態(tài)條件下扭轉(zhuǎn)軸兩端平衡。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，被測(cè)物料的張力變化能以磁場(chǎng)變化后電壓線性變化的信號(hào)輸出，特別是采用了雙傳感器對(duì)溫度影響互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)形式，使測(cè)定結(jié)果更精確，實(shí)時(shí)。
文檔編號(hào)G01L5/10GK201152796SQ20072007433
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者蓉 楊, 楊金保, 高夏琴 申請(qǐng)人:楊金保;楊 蓉;上海貴寶機(jī)電有限公司