專利名稱：金屬、塑料寬幅復(fù)合帶塑膜測(cè)厚儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種非直接測(cè)量厚度的儀器。具體地說是金屬、塑料寬幅復(fù)合帶塑膜測(cè)厚儀。
在本實(shí)用新型完成之前，國內(nèi)測(cè)量塑膜厚度大都采用千分尺，因?yàn)槭鞘謩?dòng)、目測(cè)，且連金屬箔帶一起測(cè)量，誤差很大；再者千分尺內(nèi)徑有限，只能測(cè)量復(fù)合帶兩邊塑膜厚度；美國BENTLY公司生產(chǎn)的電渦流傳感器系列產(chǎn)品，采用單線圈阻抗分壓法，靈敏度較低；中國專利“電渦流位移振幅測(cè)量儀”(專利號(hào)85102388·6)的傳感器采用雙線圈(激磁線圈、檢測(cè)線圈)和雙引線，引線長度只能達(dá)兩米，不能滿足動(dòng)態(tài)在線測(cè)量寬幅復(fù)合帶的要求。
隨著我國通訊事業(yè)的發(fā)展，急需大量電纜用鋁、塑寬幅復(fù)合帶(幅寬40厘米、鋁箔層帶厚度0.02±0.015毫米，塑膜厚度0.058±0.013毫米，)。目前，上述寬幅復(fù)合帶塑膜厚度的測(cè)量還是個(gè)難題。本實(shí)用新型的目的在于，提供一種采用長引線、輕巧、靈敏度高的傳感器，能滿足動(dòng)態(tài)在線測(cè)量寬幅復(fù)合帶任意處塑膜厚度的金屬、塑料寬幅復(fù)合帶塑膜測(cè)厚儀。
本實(shí)用新型的特征在于傳感器的線圈有附加線圈和激磁線圈，采用自變電感參數(shù)的串聯(lián)調(diào)諧方式，傳感器引線為單引線，附加線圈和具有負(fù)溫度特性的附加電容相串聯(lián)，激磁線圈和激磁電容串聯(lián)，激磁線圈與附加線圈感應(yīng)耦合，激磁電容置于儀器主體內(nèi)；傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式是陶瓷骨架的底面沿同一圓周均勻分布三個(gè)支腳；銅桿和陶瓷骨架通過鋼球連接，銅桿的下端和陶瓷骨架的上部分別有與鋼球相配合的弧形槽和半球槽；銅桿置于黃銅套內(nèi)，二者為弧面接觸；彈簧套在銅桿的上部，其上端置入外帽內(nèi)槽，下端置于黃銅套上；銅桿的上端由螺母固定；附加電容和傳感器引線的一端均埋入環(huán)氧樹脂制成的連接套中；外套用四氟乙烯材料做成；激磁線圈為9～12匝，附加線圈和激磁線圈的匝數(shù)比31，傳感器引線長為10米。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比，采用的傳感器具有輕巧、引線長、靈敏度高等特點(diǎn)。測(cè)厚儀具有操作簡單，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。使用本實(shí)用新型時(shí)，無需夾具將傳感器放置在靜止或運(yùn)動(dòng)(直線速度小于12米／分)的金屬、塑料復(fù)合帶的任意處，即可進(jìn)行動(dòng)態(tài)在線測(cè)量，且與金屬箔帶層的厚度無關(guān)，并可直接數(shù)顯塑膜厚度。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖中，1為石英晶體振蕩源，2為分頻、穩(wěn)幅器。3為高頻功率放大器，4為傳感器，5為阻抗匹配與檢波器，6為電壓放大器，7為功率放大器，8為數(shù)碼顯示器，24為儀器主體。
圖2是傳感器的電氣元件聯(lián)接示意圖。圖中，L1為激磁線圈，L2為附加線圈，C1為激磁電容，C2為附加電容，激磁線圈與附加線圈感應(yīng)耦合，24為儀器主體，18為傳感器引線，在A點(diǎn)取出信號(hào)。
圖3是傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，9為螺母，10為外帽，11為彈簧，12為銅桿，13為黃銅套，14為連接套，15為鋼球，C2為附加電容，L2為附加線圈，L1為激磁線圈，16為陶瓷骨架，17為外套，18為傳感器引線，19為支腳。
圖4是高頻、穩(wěn)定電源結(jié)構(gòu)示意圖。圖中VT1、VT2、VT3為晶體管，J為石英晶體，F(xiàn)為分頻器，VWC為穩(wěn)壓管，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8為電阻，C1、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9為電容，18為傳感器引線。
圖5是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。圖中，4為傳感器，18為傳感器引線，20為塑膜層，21為金屬箔帶層，22為主傳動(dòng)輪，23為從動(dòng)輪，24為儀器主體。
圖1～圖5描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例以晶體管VT1為核心組成的石英晶體振蕩源與以分頻器F為核心組成的分頻、穩(wěn)幅器和以晶體管VT2、VT3為核心組成的高頻功率放大器構(gòu)成的高頻穩(wěn)定電源給傳感器供電，傳感器輸出的高頻電壓信號(hào)(在A點(diǎn)取出)經(jīng)阻抗匹配與檢波再經(jīng)電壓放大和功率放大后送給數(shù)碼顯示器。
傳感器的線圈有附加線圈和激磁線圈，采用自變電感參數(shù)串聯(lián)調(diào)諧方式，傳感器引線為單引線，附加線圈和具有負(fù)溫度特性的附加電容串聯(lián)，激磁線圈和激磁電容串聯(lián)，激磁線圈與附加線圈感應(yīng)耦合，激磁電容置于儀器主體內(nèi)。傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式是陶瓷骨架的底面沿同一圓周均勻分布三個(gè)支腳；銅桿和陶瓷骨架通過鋼球連接，銅桿的下端和陶瓷骨架的上部分別有與鋼球相配合的弧形槽和半球槽；銅桿置于黃銅套內(nèi)，二者為弧面接觸；彈簧套在銅桿上部，其上端置于外帽內(nèi)槽下端置于黃銅套上；銅桿的上端由螺母固定；附加電容和傳感器引線的一端均埋入環(huán)氧樹脂制成的連接套中；外套用四氟乙烯材料做成；激磁線圈和附加線圈采用平面繞法置入陶瓷骨架的窄槽，附加線圈繞在里面，激磁線圈繞在外面，附加線圈為30匝，激磁線圈為為10匝。傳感器呈圓柱體，直徑為12毫米，高為10毫米。傳感器引線長達(dá)10米。
當(dāng)用本實(shí)用新型測(cè)量金屬、塑料復(fù)合帶塑膜厚度時(shí)，將傳感器置于被測(cè)復(fù)合帶上的任意處(見圖5)，即可測(cè)出此處的塑膜厚度，并直接由數(shù)碼顯示器示出。
本實(shí)用新型的工作原理是傳感器遠(yuǎn)離被測(cè)復(fù)合帶時(shí)，激磁線圈、附加電容和附加線圈呈感性與激磁電容串聯(lián)，使測(cè)量電路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，A點(diǎn)為高電位；當(dāng)傳感器接觸被測(cè)復(fù)合帶時(shí)，測(cè)量電路處于非諧振狀態(tài)，工作在諧振曲線的線性段，A點(diǎn)為低電位。由于塑膜的厚薄不同，在金屬箔帶層內(nèi)產(chǎn)生不同的高頻渦流效應(yīng)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知激磁線圈與附加線圈的耦合程度有強(qiáng)弱之分，從而自動(dòng)地改變了上述線圈的電感量，所以稱本工作方式為自變電感參數(shù)的串聯(lián)調(diào)諧方式。在測(cè)量過程中，隨著塑膜的厚、薄程度，A點(diǎn)處的電位亦隨之呈線性變化。
本實(shí)用新型可直接用于金屬表面漆膜厚度的測(cè)量。
權(quán)利要求一種金屬、塑料寬幅復(fù)合帶塑膜測(cè)厚儀，由石英晶體振蕩源[1]和分頻、穩(wěn)幅器[2]與高頻功率放大器[3]構(gòu)成的高頻穩(wěn)定電源給傳感器[4]供電，由傳感器引線[18]輸出的高頻電壓信號(hào)經(jīng)阻抗匹配與檢波器[5]、電壓放大器[6]和功率放大器[7]送給數(shù)碼顯示器[8]，本實(shí)用新型的特征在于a)上述傳感器[4]的線圈有附加線圈[L2]和激磁線圈[L1]，采用自變電感參數(shù)串聯(lián)調(diào)諧方式，傳感器引線[18]為單引線，附加線圈[L2]和具有負(fù)溫度特性的附加電容[C2]串聯(lián)，激磁線圈[L1]和激磁電容[C1]串聯(lián)，激磁線圈與附加線圈感應(yīng)耦合，激磁電容[C1]置于儀器主體[24]內(nèi)；b)傳感器[4]的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式是陶瓷骨架[16]的底面沿同一圓周均勻分布三個(gè)支腳[19]；銅桿[12]和陶瓷骨架通過鋼球[15]連接，銅桿[12]的下端和陶瓷骨架[16]的上部分別有與鋼球[15]相配合的弧形槽和半球槽；銅桿[12]置于黃銅套[13]內(nèi)，二者為弧面接觸，彈簧[11]套在銅桿[12]的上部，其上端置于外帽[10]內(nèi)槽，下端置于黃銅套[13]上，銅桿[12]的上端由螺母[9]固定；附加電容[C2]和傳感器引線[18]的一端均埋入環(huán)氧樹脂制成的連接套[14]中，外套[17]用四氟乙烯材料做成，激磁線圈[L1]為9～12匝，附加線圈[L2]和激磁線圈[L1]的匝數(shù)比為3∶1，傳感器引線[8]為10米。
專利摘要一種金屬、塑料寬幅復(fù)合帶塑膜測(cè)厚儀，屬于非直接測(cè)量厚度的儀器。采用自變電感參數(shù)的串聯(lián)調(diào)諧方式，傳感器引線為單引線，附加線圈和附加電容串聯(lián)，激磁線圈和激磁電容串聯(lián)，激磁線圈與附加線圈感應(yīng)耦合，激磁電容置入儀器主體內(nèi)。本實(shí)用新型采用輕巧、引線長、靈敏度高的傳感器。本儀器具有操作簡單，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，無需夾具將傳感器放置被測(cè)復(fù)合帶的任意處，即可進(jìn)行靜止或動(dòng)態(tài)在線測(cè)量，且與金屬箔帶層厚度無關(guān)、直接數(shù)顯塑膜厚度。
文檔編號(hào)G01B7/02GK2132151SQ9223086
公開日1993年5月5日 申請(qǐng)日期1992年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月16日
發(fā)明者梁鴻生, 張永生 申請(qǐng)人:陜西機(jī)械學(xué)院