双传感器自动互补形式的张力传感器制造技术

涉及双传感器自动互补形式的张力传感器，特征是采用两端固定在平板上的一块等截面弹性片，一根紧贴弹性片的扭转轴，弹性片和扭转轴由一固定片夹持而相互固定；扭转轴的一端为检测端，检测端设置被测物料的传导部件，另一端为输出端，双输出端固定有磁性片，每组磁性片中固定有传感器的信号输出元件。检测端和输出端可位于弹性片的两侧或同侧，位于同一侧时，在另一侧设置平衡片，以保持静态条件下扭转轴两端平衡。本实用新型专利技术的优点是检测装置结构紧凑，被测物料的张力变化能以磁场变化后电压线性变化的信号输出，特别是采用了双传感器对温度影响互补的结构形式，使测定结果更精确，实时。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及双传感器自动互补形式的张力传感器，尤其适用于线状、 绳状、束状、条子、片状物料，如纱线、纤维条、电线电缆，光纤光缆、纸 张、钢板、磁带、塑料薄膜等物料在运动中受力的检测和传感。
技术介绍
现行的力传感器常采用的力变换弹性元件又有以下几种等截面圆柱形 式、圆环形式、等截面薄板形式、悬臂梁形式和扭转轴结构形式。等截面圆柱形式根据其纵向截面的形状分为实心和空心两种，结构简 单，加工方便，可承受较大的负荷，实心形式可测大于10kN的力，空心形式 只能测1 10kN的力。圆环形式与圆柱形式相比输出位移量大，因而灵敏度高，适用于测定较 小力值，但工艺可加工性差，制作时不易达到应有的精度，测定时各变形部 位的应力不均匀。等截面薄板形式又称膜片形式，其结构和作用原理是将膜片边缘固定， 在膜片的一面受力时产生弯曲变形，由此产生径向和切向应变，测出作用力 的大小。悬臂梁形式为一端固定， 一端自由的弹性元件，结构简单，加工方便，适于测力范围1 5kN。扭转轴形式专门用于测量扭矩，用来制作扭矩传感器，把扭矩变换成角位移并转换成电信号输出。中国专利技术专利2005100240190涉及"自动检测装置的力传感器"，其特征 是采用两端固定在平板上的一块等截面弹性片， 一根紧贴弹性片的扭转轴， 弹性片和扭转轴由一固定片夹持而相互固定；扭转轴的一端为检测端，检测 端设置被测物料的传导部件，扭转轴的另一端为输出端，输出端固定有磁性 片，磁性片中固定有传感器的信号输出元件；检测端和输出端可位于弹性片 的两侧或同侧，位于同一侧时，在另一侧设置平衡片，以保持静态条件下扭 转轴两端平衡；被测物料的张力变化能以磁场变化后呈电压线性变化的信号 输出，从而反映出被测物体的张力变化；但由于温度的影响，使检测信号产 生漂移，从而影响检测效果和动态长时间的应用，由于单个传感器的输出信 号较弱；使结构较长造成使用不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是在上述2005100240190号专利技术的基础上作了多项改 进，提供一种新结构的双传感器自动互补形式的张力传感器。本专利技术的特征是采用两端固定在平板上的一块等截面弹性片， 一根紧贴 弹性片的扭转轴，弹性片和扭转轴由固定片夹持而相互固定。扭转轴的一端 为检测端，，检测端设置被测物料的传导部件，物料经过传导部件后与检测端 的侧面形成一个包围角，另一端为输出端，双输出端固定有磁性片，磁性片 中固定有传感器的信号输出元件。输出端和检测端可以位于上述弹性片的两测，也可以位于弹性片的同一 侧。在位于同一侧时，为了保持静态条件下扭转轴两端的平衡，可在扭转轴 的一侧或另一侧设置平衡片。输出端的双传感器，可设置在弹性片的一侧或两侧，平衡片的设置可根据弹性片两侧的重力平衡进行设置。本技术的优点是检测装置结构紧凑，被测物料的张力变化能以磁场 变化后呈电压线性变化的形式输出，不受重力影响，特别是采用了双传感器 自动互补的结构形式，改变了单个传感器受温度变化的影响；双传感器输出 信号大，使张力传感器结构更紧凑。附图说明附图1为检测端和输出端位于弹性片两侧的本专利技术结构示意图；图2为 检测端和输出端位于弹性片同侧的本专利技术结构示意图；图3为图1、图2中检 测端A点在测试时的受力情况示意图；图4为图1、图2中检测端A点在测 试时另一种受力情况示意图；图5、图6、图7、图8、图ll为图l、图2中 检测端B点的几种测试结构示意图；图9是图1、图2、中检测端A点为对片 状物料的受力情况示意图；图10为信号输出元件设置在弹性片两侧所用磁性 片为双头磁性片的结构示意图。图中l.弹性片；2.扭转轴；3.固定平板；4.磁性片；5.物料传导部件；6.信号输 出元件；7.被测物料；8.固定片；9.平衡片。具体实施方式以下对本技术做进一步详细说明。弹性片1为金属薄片，选用不同弹性摸量材料、不同宽度、不同高度或 不同厚度的弹性片1时，可改变测力范围，分辨力大小及弹性片1的变形量， 由此达到对动态线性输出和分辨率的要求。扭转轴2上的检测端和输出端可以位于弹性片1的两侧或同侧，位于同侧时，为保持静态条件下扭转轴2的两端平衡，可在扭转轴2的另一侧设置平衡片9，平衡片9可根据需要选用不同规格的螺母或其他构件。改变检测端检测点A与弹性片之间的距离可改变动态量程的大小。 双输出端的磁性片4可以是单头或双头，改变磁性片4的强度、间距可 调整测力范围或分辨力的大小。在线检测过程中，在力F的作用下，运动物料的张力会有波动，扭转轴2 检测端受力变化，并通过扭转轴2紧贴紧固在一起的弹性片1的作用发生扭 转，扭转轴2的输出端发生相应的位移，由此引起磁场的变化，双传感器信 号输出元件6的互补，消除了温度对在线检测张力的影响。并以电压线性变 化的形式输出，由此反映被测物料的张力变化。权利要求1.双传感器自动互补形式的张力传感器，其特征在于包括两端固定在固定平板(3)上的一块等截面弹性片(1)，一根紧贴弹性片(1)的扭转轴(2)，弹性片(1)和扭转轴(2)由固定片(8)夹持而相互固定；扭转轴(2)的一端为检测端，检测端设置被测物料的传导部件(5)，扭转轴(2)的另一端为输出端，双输出端固定有单头或双头磁性片(4)，每组磁性片(4)中固定有传感器的信号输出元件(6)。2. 如权利要求1所述的双传感器自动互补形式的张力传感器，其特征在于所 述检测端和输出端位于弹性片(1)的两侧或同一侧。3. 如权利要求2所述的双传感器自动互补形式的张力传感器，其特征在于检 测端和输出端位于弹性片(1)的同一侧或两侧时，扭转轴(2)两边的平 衡设有平衡片(9)。4. 如权利要求2所述的双传感器自动互补形式的张力传感器，其特征在于信 号输出元件(6)可设置在弹性片(1)的同一侧或两侧。专利摘要涉及双传感器自动互补形式的张力传感器，特征是采用两端固定在平板上的一块等截面弹性片，一根紧贴弹性片的扭转轴，弹性片和扭转轴由一固定片夹持而相互固定；扭转轴的一端为检测端，检测端设置被测物料的传导部件，另一端为输出端，双输出端固定有磁性片，每组磁性片中固定有传感器的信号输出元件。检测端和输出端可位于弹性片的两侧或同侧，位于同一侧时，在另一侧设置平衡片，以保持静态条件下扭转轴两端平衡。本技术的优点是检测装置结构紧凑，被测物料的张力变化能以磁场变化后电压线性变化的信号输出，特别是采用了双传感器对温度影响互补的结构形式，使测定结果更精确，实时。文档编号G01L5/10GK201152796SQ20072007433公开日2008年11月19日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日专利技术者蓉 杨, 杨金保, 高夏琴 申请人:杨金保;杨 蓉;上海贵宝机电有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
双传感器自动互补形式的张力传感器，其特征在于包括两端固定在固定平板（３）上的一块等截面弹性片（１），一根紧贴弹性片（１）的扭转轴（２），弹性片（１）和扭转轴（２）由固定片（８）夹持而相互固定；扭转轴（２）的一端为检测端，检测端设置被测物料的传导部件（５），扭转轴（２）的另一端为输出端，双输出端固定有单头或双头磁性片（４），每组磁性片（４）中固定有传感器的信号输出元件（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金保，杨蓉，高夏琴，
申请(专利权)人：杨金保，杨蓉，上海贵宝机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]