一种薄膜张力测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107121107A(43)申请公布日2017.09.01(21)申请号201710504632.5(22)申请日2017.06.28(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人陈建魁金一威(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人梁鹏曹葆青(51)Int.Cl.G01B21/02(2006.01)G01N3/28(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种薄膜张力测量装置及方法(57)摘要本发明属于张力检测技术领域，并公开了一种薄膜张力测量装置，包括位置调节模块、力放大模块、滚轮自重平衡模块、转速测量模块、人机交互模块与信号测量处理模块，其中位置调节模块实现滚轮下压位置与下压量调节，力放大模块用于放大滚轮受到的推力并传递给推力传感器，滚轮自重平衡模块用于平衡整个转速测量模块的自重，转速检测模块用于实现薄膜进给速度的检测，人机交互模块用于实现设定参数的输入，信号测量处理模块则用于将检测到的滚轮上的推力换算为薄膜张力。本发明还公开了相应的测量方法。通过本发明，可实现整体装置的模块化和紧凑化，灵活布置于卷到卷柔性膜输送设备的各个区域，并能够在张力测量的过程中实现薄膜进给速度的测量。CN107121107ACN107121107A权利要求书1/3页1.一种薄膜张力测量装置，该装置包括位置调节模块(100)、人机交互模块(200)、力放大模块(400)、滚轮自重平衡模块(500)、转速测量模块(600)和信号测量处理模块(300)，其特征在于：所述位置调节模块(100)作为其他模块的安装基础，它具有组合安装在一起的第一滑轨(101)和第二滑轨(103)，由此带动承载其上的其他模块可定量调节地执行沿着水平方向和竖直方向的自由移动；此外，该位置调节模块上还配备有弹性元件(106)和位移传感器(105)，其中该弹性元件(106)用于以位移的形式反馈处于下方的滚轮(601)上受到的薄膜反作用力，该位移传感器(105)则用于实时获取其与所输送薄膜之间在竖直方向上的距离；所述人机交互模块(200)固连在所述位置调节模块(100)的下部，并用于输入需要设定的多个参数、以及实时显示薄膜张力和滚轮转速，同时还配备有距离传感器用于实时获取所述滚轮(601)的下压深度；所述力放大模块(400)固连在所述人机交互模块(200)的下部，并包括竖直布置的第一托架(401)、对置安装在该第一托架侧面上下两端的第一滑块(402)和第三滑块(406)、对置安装在该上托架侧面左右两端的第四滑块(404)和第五滑块(409)，以及与所述第一滑块和第三滑块处于同一直线上且处于上述四个滑块之间的第二滑块(403)；与此同时，采用两端各自具有安装孔面的第一连杆(405)、第二连杆(408)、第三连杆(407)和第四连杆(410)依次将所述第四滑块(404)与所述第二滑块(403)、所述第二滑块(403)与所述第五滑块(409)、所述第五滑块(409)与所述第三滑块(406)、所述第五滑块(409)与所述第一滑块(402)分别彼此相连，并且其中该第一连杆(405)右端的安装孔面(4052)和该第二连杆(408)左端的安装孔面(4081)两者保持同轴配合，该第二连杆(408)右端的安装孔面(4082)和该第四连杆(410)下端的安装孔面(4102)、该第三连杆(407)上端的安装孔面(4072)三者保持同轴配合，由此共同构成一种肋式多连杆传动机构；此外，所述第二滑块(403)为整个力放大模块的输入端，其与所述转速测量模块(600)相连并实现所述滚轮(601)上所受薄膜反作用力的输入；所述第一滑块上承载有推力传感器(411)且作为整个力放大模块的输出端，由此通过此推力传感器(411)来对作用于所述滚轮(601)上且获得放大的推力信号执行实时检测；所述滚轮自重平衡模块(500)固连在所述第一托架(401)并处于所述滚轮(601)的相对一侧，由此用于平衡整个所述转速测量模块的自重；所述转速测量模块(600)包括同样竖直布置的第二托架(605)、经由轴承(604)配合贯穿安装于该第二托架(605)的转轴(603)、与该转轴(603)的一端固连且保持同轴转动的所述滚轮(601)，以及与所述转轴(603)的另外一端螺纹连接且同样保持同轴转动的编码器(606)，由此通过该编码器(606)实时获取所述滚轮(601)的转速；所述信号测量处理模块(300)安装在所述人机交互模块(200)的内部，并分别与所述人机交互模块(200)、所述位移传感器(105)、所述推力传感器(411)和所述编码器(606)之间保持信号相连，由此基于所接受的数据来