[实用新型]悬壁式动态张力传感器

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种悬壁式动态张力传感器，适用于纺织、针织、化纤、丝绸、光纤光缆、金属拉丝、磁力线、碳纤维、玻璃纤维、塑料薄膜等行业对运动中的物体张力的在线检测用的力传感器。 

背景技术

传统的悬壁式力的传感器是一端固定，变形端采用桥式应变片粘结在变形端两面的形式，检测端对受力位移使应片的阻抗变化与张力大小的变化呈线性电信号输出，具有结构简单、精度高、线性好、抗扁载能力强的特点。由于该项技术在实际应用中过载能力和弹性恢复能力及一致性较差，从而影响了传感器的使用寿命和检测精度，由于应变片胶水的氧化作用，长时间的应用对其可靠性和稳定性也有影响，另外应变片受温度的影响产生的漂移，使零位的不准，严重影响了在线检测的效果，由于应变片的形变量有限使传感器输出的信号较弱，从而造成构件较长。 

发明内容

本实用新型专利的目的是在传统的悬壁梁式力传感器的基础上提供了一种智能型、零位自动补偿型的动态张力传感器，特别是对片状和带状运动物体的检测性能更佳。本实用新型的特征在于张力传感器由固定端、变形端和检测端三部分所组成，固定端紧固在固定平板上中间为受力变形端，变形端为等截面长方形和等强度梯形及中心剪 切梁式等结构形式。检测端的前端装有与被测运动物体接触的传导部件及检测头或检测轮，后端固有两组磁性体，磁性体所形成的磁场中固定有磁敏传感器；传导部件的两边装有运动物体的检测头或检测轮，磁性体为两组单头或双头结构形式，磁敏传感器为两个的组合形式，检测头或检测轮为线状或片状形式。 

其特点是结合利用变形端的弹性材料受力形变量和磁敏传感器这两种传感元件的复合作用，将被测物体的张力变化转化成弹性材料响应的位移量，这一位移量与检测端的磁场强度变化量相对应，并与磁敏传感器输出的电信号呈线性关系。特别是双磁敏传感器温度系数的互补，及输出信号的增大，使动态张力检测的精度、稳定性及可靠性得到了保证，特别是剪切梁式的结构形式对片状或膜状物体的动态张力的检测更精确、实时，其抗扁载能力更佳。 

附图说明

附图1为本发明的基本结构示意图，所采用的磁性体为单头的双传感器形式；图2为悬壁梁应变式破面结构的示意图；图3为中心剪切梁式单磁性体双传感器的结构示意图；图4为中心剪切梁式双磁性体双传感器的结构示意图；图5为悬壁式单磁性体双传感器的结构示意图；图6为悬壁式双磁性体双传感器的结构示意图；图7为悬壁梁应变式的结构示意图；图8为悬壁式等强度的张力检测装置，由单磁性体双传感器的结构示意图；图9为悬壁式膜状动态张力检测装置的结构示意图；图10为悬壁式带状。图中： 

1.固定端；2.固定平板；3.变形端；4.检测端；5.磁性体；6.磁敏传感器；7.应变片；8.传导部件；9.检测头或检测轮；10.弹性材料； 11.运动物体；12.紧固件；13.滚动轴；14.轴套。 

具体实施方式

以下对本实用新型专利做进一步详细说明。 

悬壁式动态张力传感器的弹性材料10为金属薄片，采用合金材料。选用不同的弹性摸量、不同密度、不同长度或不同厚度悬壁梁时，可改变测力范围、分辨率大小及对受力变形量的线性控制，从而达到测量要求。 

测量过程中，检测端4在力的作用下，通过变形端3与固定端1产生一定的位移，同时带动磁性体5发生相应位移，由此引起磁场变化，并以磁敏传感器6电压线性变化的形式输出，实时测出运动物体11的张力变化值。采用中心剪切梁式的悬壁式动态张力的检测装置，特别适应片状和带状物体张力的动态检测，具有结构简单、性能稳定、抗疲劳、抗扁载能力强的特点。 

所采用的磁性体5可以是双组单头或双组双头，改变磁性体5在检测端4的位置，或改变磁性体5的强度、间距、大小时，也均可调整测力范围和分辨率的大小，双磁敏传感器6的互补作用，使动态检测免受温度的影响，双磁敏传感器6的应用，使输出信号有了双倍的增加，测定结果更精确、实时。