基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器及拉力检测方法技术

技术编号:40417928 阅读:21 留言:0更新日期:2024-02-20 22:35
本发明专利技术公开一种基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器及拉力检测方法,所述拉力传感器包括沿着光路布置的激光器、透镜组、可调透光率的遮光器、弹簧和光屏;激光器、透镜组和光屏同心布置,透镜组用于聚焦;弹簧的一端固定,另一端设置拉力装置,弹簧为柱形弹簧;基于所述拉力传感器获取衍射图像,对获取的衍射图像二值化处理后进行等分计算每个等分区域中心后进行拟合得到近似直线,再次等分和拟合直线,并计算两条拟合直线的夹角,根据校正的相机倾斜角,修正两条直线之间的夹角,用修正的夹角以及弹簧自身参数计算弹簧受力;通过选择合适线径的弹簧和合适波长的光源,光学量的测量和识别可以有效减小实验误差,达到比现有弹簧测力计更高的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,具体涉及一种基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器及拉力检测方法


技术介绍

1、现有的教学用力传感器是将力的量值转换为相关电信号的器件,无法展示其转换过程,且易受到温度等环境变化的影响,力传感器的材料和结构也会随着时间和使用而老化或损坏,导致测力结果不准确或不稳定。此外,物理教学上,目前尚没有专门展示富兰克林dnax射线衍射实验的教学仪器。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器及拉力检测方法,基于光学信号的力传感器,区别于传统力传感器通过材料应变特性将力学信号转化为电信号的机理。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,包括沿着光路布置的激光器、透镜组、可调透光率的遮光器、弹簧和光屏;激光器、透镜组和光屏同心布置,透镜组用于聚焦;弹簧的一端固定,另一端设置拉力装置,弹簧为柱形弹簧。

3、进一步的,透镜组包括沿光路同心布置的第一透镜和第二透镜,第一透镜的直径小于第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,包括沿着光路布置的激光器(1)、透镜组(2)、可调透光率的遮光器(3)、弹簧和光屏(5);激光器(1)、透镜组(2)和光屏(5)同心布置,透镜组(2)用于聚焦;弹簧的一端固定,另一端设置拉力装置,弹簧为柱形弹簧。

2.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,透镜组(2)包括沿光路同心布置的第一透镜和第二透镜,第一透镜的直径小于第二透镜的直径,且第一透镜的焦距小于第二透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,光屏(5)的中心开设通孔。

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【技术特征摘要】

1.一种基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,包括沿着光路布置的激光器(1)、透镜组(2)、可调透光率的遮光器(3)、弹簧和光屏(5);激光器(1)、透镜组(2)和光屏(5)同心布置,透镜组(2)用于聚焦;弹簧的一端固定,另一端设置拉力装置,弹簧为柱形弹簧。

2.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,透镜组(2)包括沿光路同心布置的第一透镜和第二透镜,第一透镜的直径小于第二透镜的直径,且第一透镜的焦距小于第二透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,光屏(5)的中心开设通孔。

4.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,还包括底座,激光器(1)、透镜组(2)、可调透光率的遮光器(3)和光屏(5)均安装在底座(7)上,底座(7)采用多孔板平台、滑轨平台或一体化底座。

5.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,弹簧外侧套设有弹簧套。

6.根据权利要求1所述的基于螺旋结构衍射图样的拉力传感器,其特征在于,所述拉力装置为钩码或拉力机,拉力装置采用砝码时,弹簧竖直布置,弹...

【专利技术属性】
技术研发人员:常凯歌宾仲达隋金洋吴美怡王铭之梁力丹翟立朋张沛高博张俊武
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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