一種超聲波紙張厚度測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲波紙張厚度測(cè)量裝置。該裝置包括罐體、左超聲波探頭、右超聲波探頭、通氣管、活塞、左圓柱管、右圓柱管、套管、固定銷、上電磁鐵、下電磁鐵、彈簧、鎖定銷、連接銷、測(cè)量端面、承紙面、支架、底板。在測(cè)量過程中，超聲波探頭一直處于水中，超聲波頻率高，且裝置橫放，減少了氣泡附著在超聲波探頭上造成測(cè)量錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，重心降低。由于通氣管的存在，在活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)造成管內(nèi)液體溢出的現(xiàn)象，裝置運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的氣泡可以通過通氣管導(dǎo)出，并且可以在罐體內(nèi)水量過少時(shí)及時(shí)添加水。
【專利說明】一種超聲波紙張厚度測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波測(cè)距領(lǐng)域，具體是涉及一種用于測(cè)量紙張厚度的超聲波紙張厚度測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在已有的超聲波測(cè)厚裝置中，大都采用豎直放置的方法。豎直放置有以下優(yōu)點(diǎn):豎直放置可以利用裝置的重力進(jìn)行壓緊動(dòng)作，可以通過單向閥控制裝置的開放和密封，豎直放置可以減小裝置的橫向體積，節(jié)約空間。但是豎直放置存在以下缺點(diǎn):裝置的重心太高，可能穩(wěn)定性不好。裝置在上下運(yùn)動(dòng)中易產(chǎn)生氣泡，產(chǎn)生的氣泡容易附著在上端超聲波探頭上，造成發(fā)射或接受的信號(hào)大幅衰減，甚至接受或者發(fā)射不出超聲波，嚴(yán)重影響測(cè)厚裝置工作，而且氣泡還不容易采用其他方式去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種超聲波紙張厚度測(cè)量裝置。該測(cè)量裝置橫放，減少了氣泡附著在超聲波探頭上造成測(cè)量錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，由于通氣管的存在，在活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)造成管內(nèi)液體溢出的現(xiàn)象；裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，測(cè)量精度
高、可靠。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種超聲波紙張厚度測(cè)量裝置。所述測(cè)量裝置包括罐體、左超聲波探頭、右超聲波探頭、通氣管、活塞、左圓柱管、右圓柱管、套管、固定銷、上電磁鐵、下電磁鐵、彈簧、鎖定銷、連接銷、測(cè)量端面、承紙面、支架、底板。
[0005]所述的左超聲波探頭與罐體的底部連接在一起；右超聲波探頭與活塞的左端連接在一起，且與左超聲波探頭正對(duì)；罐體內(nèi)部具有液體；罐體上具有通氣孔，通氣管與罐體的通氣孔相連；活塞與罐體內(nèi)腔連接；左圓柱管的左端與活塞的右端連接在一起；右圓柱管通過套管與左圓柱管連接在一起；固定銷通過右圓柱管上的滑槽，與支架連接固定；右圓柱管上具有左銷孔，鎖定銷通過右圓柱管上的左銷孔與右圓柱管連接；右圓柱管上具有右銷孔，連接銷通過右圓柱管上的右銷孔與右圓柱管連接；彈簧置于右圓柱管的內(nèi)管內(nèi)，并處于鎖定銷和固定銷之間；上電磁鐵的左端和下電磁鐵的左端與固定銷連接；上電磁鐵的右端和下電磁鐵的右端與連接銷連接；測(cè)量端面與右圓柱管連接；承紙面與底板相連接；支架與底板相連接。
[0006]所述的套管內(nèi)有內(nèi)螺紋，與左圓柱管和右圓柱管的外螺紋相配合。
[0007]所述的超聲波探頭為分體式超聲波探頭。分體式探頭分為發(fā)射探頭和接受探頭。由發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，由接收探頭接收超聲波信號(hào)。
[0008]所述的電磁鐵為推拉式電磁鐵。該電磁鐵可以在通電時(shí)產(chǎn)生拉力，帶動(dòng)電磁鐵的自由端做收縮的動(dòng)作。
[0009]所述的液體是水。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:[0011]1、在測(cè)量過程中，超聲波探頭一直處于水中，超聲波頻率高，且裝置橫放，減少了氣泡附著在超聲波探頭上造成測(cè)量錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，重心降低。
[0012]2、由于通氣管的存在，在活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)造成管內(nèi)液體溢出的現(xiàn)象，裝置運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的氣泡可以通過通氣管導(dǎo)出，并且可以在罐體內(nèi)水量過少時(shí)及時(shí)添加水。
[0013]3、在鎖定銷與固定銷之間的圓柱管內(nèi)夾有彈簧，可以作為第二階段復(fù)位使用，簡(jiǎn)單有效，且可以通過調(diào)節(jié)固定銷的位置來調(diào)節(jié)彈簧的初始?jí)毫?，使得測(cè)量端面在于承紙平面接觸時(shí)，保持有足夠的壓力。
[0014]4、在每次工作時(shí)，總是先測(cè)量承紙面上無紙時(shí)的距離SI，再等紙張到來后，再次測(cè)量得S2，這樣使每次測(cè)量都是差動(dòng)式測(cè)量，減少系統(tǒng)誤差的影響，提高了精度。
[0015]5、利用套管將左圓柱管和右圓柱管用螺紋連接在一起，當(dāng)活塞罐體部分或者測(cè)量部分出現(xiàn)問題時(shí)，可以通過擰開套管，將兩部分分開，使得拆裝更為簡(jiǎn)單，省時(shí)。
[0016]6、超聲波裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，測(cè)量精度高、可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1本發(fā)明超聲波紙張厚度測(cè)量裝置主視圖俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2本發(fā)明超聲波紙張厚度測(cè)量裝置主視圖剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3本發(fā)明超聲波紙張厚度測(cè)量裝置圓柱管主視圖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4本發(fā)明超聲波紙張厚度測(cè)量裝置圓柱管主視圖剖視示意圖；
[0021]圖5本發(fā)明超聲波紙張厚度測(cè)量裝置套管主視圖結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明方法做進(jìn)一步說明。
[0023]本發(fā)明設(shè)計(jì)的超聲波紙厚測(cè)量裝置(簡(jiǎn)稱測(cè)厚裝置)包括罐體1、左超聲波探頭
2、右超聲波探頭3、通氣管5、活塞6、左圓柱管7、右圓柱管8、套管9、固定銷10、上電磁鐵11、下電磁鐵12、彈簧13、鎖定銷14、連接銷15、測(cè)量端面16、承紙面17、支架18、底板19。
[0024]所述的左超聲波探頭2與罐體I的底部連接在一起。右超聲波探頭3與活塞6的左端連接在一起，且與左超聲波探頭2正對(duì)。罐體I內(nèi)部具有液體。罐體上具有通氣孔，通氣管5與罐體的通氣孔相連?；钊?與罐體I內(nèi)腔連接。左圓柱管7的左端與活塞6的右端連接在一起。右圓柱管8通過套管9與左圓柱管7連接在一起。固定銷10通過右圓柱管8上的滑槽81，與支架18連接固定。右圓柱管8上具有左銷孔82，鎖定銷14通過右圓柱管8上的左銷孔82與右圓柱管8連接。右圓柱管8上具有右銷孔83，連接銷15通過右圓柱管8上的右銷孔83與右圓柱管8連接。彈簧13置于右圓柱管8的內(nèi)管內(nèi)，并處于鎖定銷14和固定銷10之間。上電磁鐵11的左端和下電磁鐵12的左端與固定銷10連接，上電磁鐵11的右端和下電磁鐵12的右端與連接銷15連接。測(cè)量端面16與右圓柱管8連接。承紙面17與底板19相連接。支架18與底板19相連接(參見圖1、圖2)。
[0025]該測(cè)厚裝置的工作原理與工作過程:該測(cè)厚裝置組裝好后，通過通氣管5的一根加水，直至水沒過探頭，此時(shí)，將兩通氣管5的端部用塞子堵住，等將設(shè)備搬運(yùn)到工廠后，再將塞子打開。這樣可以防止在運(yùn)輸過程中發(fā)生泄漏。同時(shí)，在工作過程中，保持通氣管的上端始終保持豎直狀態(tài)，可以防止在使用過程中泄漏。[0026]在非工作狀態(tài)時(shí)，右圓柱管8內(nèi)部的彈簧13處于略壓縮狀態(tài)，上電磁鐵11和下電磁鐵12斷電，處于略壓縮狀態(tài)，測(cè)量端面16與承紙面17擠壓接觸。
[0027]開始工作時(shí)，分為兩個(gè)階段:
[0028]第一階段，紙張未到來時(shí)，測(cè)量端面16處于與承紙面17接觸的狀態(tài)，上電磁鐵11和下電磁鐵12不通電。此時(shí)，左超聲波探頭2工作，一端發(fā)射固定脈沖(5個(gè))，另一端右超聲波探頭3接收，并取第三個(gè)脈沖信號(hào)作為測(cè)量信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算得到距離SI，將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。儲(chǔ)存后，等待前端紙張到來信號(hào)。信號(hào)到來后，控制上電磁鐵11和下電磁鐵12通電，測(cè)量端面16在上電磁鐵11和下電磁鐵12的帶動(dòng)下沿遠(yuǎn)離承紙面17的方向移動(dòng)，完成等待動(dòng)作。
[0029]第二階段，紙張來到承紙面17后，控制上電磁鐵11和下電磁鐵12斷電，此時(shí)在右圓柱管8內(nèi)彈簧13反作用力和電磁鐵的雙重作用下，測(cè)量端面16與放有紙張的承紙面17緊密接觸。同時(shí)，左超聲波探頭2工作，一端發(fā)射固定脈沖(5個(gè))，另一端右超聲波探頭3接收，并取第三個(gè)脈沖信號(hào)作為測(cè)量信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算得到距離S2，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
[0030]最終將S = S1-S2作為最后結(jié)果輸出，輸出值即為紙張厚度。
[0031]本發(fā)明測(cè)厚裝置雖為測(cè)量紙張厚度而設(shè)計(jì)，但其完全適用于如塑料薄膜、布匹等類似產(chǎn)品的厚度測(cè)量。測(cè)厚的范圍一般為0-2mm。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波紙張厚度測(cè)量裝置，包括罐體、左超聲波探頭、右超聲波探頭、通氣管、活塞、左圓柱管、右圓柱管、套管、固定銷、上電磁鐵、下電磁鐵、彈簧、鎖定銷、連接銷、測(cè)量端面、承紙面、支架和底板； 所述的左超聲波探頭與te體的底部連接在一起；右超聲波探頭與活塞的左端連接在一起，且與左超聲波探頭正對(duì)；罐體內(nèi)部具有液體；罐體上具有通氣孔，通氣管與罐體的通氣孔相連；活塞與罐體內(nèi)腔連接；左圓柱管的左端與活塞的右端連接在一起；右圓柱管通過套管與左圓柱管連接在一起；固定銷通過右圓柱管上的滑槽，與支架連接固定；右圓柱管上具有左銷孔，鎖定銷通過右圓柱管上的左銷孔與右圓柱管連接；右圓柱管上具有右銷孔，連接銷通過右圓柱管上的右銷孔與右圓柱管連接；彈簧置于右圓柱管的內(nèi)管內(nèi)，并處于鎖定銷和固定銷之間；上電磁鐵的左端和下電磁鐵的左端與固定銷連接；上電磁鐵的右端和下電磁鐵的右端與連接銷連接；測(cè)量端面與右圓柱管連接；承紙面與底板相連接；支架與底板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波紙張厚度測(cè)量裝置，其特征在于所述的電磁鐵是推拉式電磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波紙張厚度測(cè)量裝置，其特征在于所述的超聲波探頭是分體式超聲波探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波紙張厚度測(cè)量裝置，其特征在于所述的液體是水。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的超聲波紙張厚度測(cè)量裝置用于塑料薄膜或布匹產(chǎn)品的厚度測(cè)量。
6.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的超聲波紙張厚度測(cè)量裝置的測(cè)厚范圍是0-2mm。
【文檔編號(hào)】G01B17/02GK104006772SQ201410232558
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】張鵬, 高善順, 檀潤(rùn)華 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)