一种超声波纸张厚度测量装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超声波纸张厚度测量装置。该装置包括罐体、左超声波探头、右超声波探头、通气管、活塞、左圆柱管、右圆柱管、套管、固定销、上电磁铁、下电磁铁、弹簧、锁定销、连接销、测量端面、承纸面、支架、底板。在测量过程中，超声波探头一直处于水中，超声波频率高，且装置横放，减少了气泡附着在超声波探头上造成测量错误的风险，重心降低。由于通气管的存在，在活塞运动时不会造成管内液体溢出的现象，装置运动产生的气泡可以通过通气管导出，并且可以在罐体内水量过少时及时添加水。
【专利说明】一种超声波纸张厚度测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波测距领域，具体是涉及一种用于测量纸张厚度的超声波纸张厚度测量装置。
【背景技术】
[0002]在已有的超声波测厚装置中，大都采用竖直放置的方法。竖直放置有以下优点:竖直放置可以利用装置的重力进行压紧动作，可以通过单向阀控制装置的开放和密封，竖直放置可以减小装置的横向体积，节约空间。但是竖直放置存在以下缺点:装置的重心太高，可能稳定性不好。装置在上下运动中易产生气泡，产生的气泡容易附着在上端超声波探头上，造成发射或接受的信号大幅衰减，甚至接受或者发射不出超声波，严重影响测厚装置工作，而且气泡还不容易采用其他方式去除。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种超声波纸张厚度测量装置。该测量装置横放，减少了气泡附着在超声波探头上造成测量错误的风险，由于通气管的存在，在活塞运动时不会造成管内液体溢出的现象；装置的机械结构简单，制作成本低，测量精度
高、可靠。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案是:设计一种超声波纸张厚度测量装置。所述测量装置包括罐体、左超声波探头、右超声波探头、通气管、活塞、左圆柱管、右圆柱管、套管、固定销、上电磁铁、下电磁铁、弹簧、锁定销、连接销、测量端面、承纸面、支架、底板。
[0005]所述的左超声波探头与罐体的底部连接在一起；右超声波探头与活塞的左端连接在一起，且与左超声波探头正对；罐体内部具有液体；罐体上具有通气孔，通气管与罐体的通气孔相连；活塞与罐体内腔连接；左圆柱管的左端与活塞的右端连接在一起；右圆柱管通过套管与左圆柱管连接在一起；固定销通过右圆柱管上的滑槽，与支架连接固定；右圆柱管上具有左销孔，锁定销通过右圆柱管上的左销孔与右圆柱管连接；右圆柱管上具有右销孔，连接销通过右圆柱管上的右销孔与右圆柱管连接；弹簧置于右圆柱管的内管内，并处于锁定销和固定销之间；上电磁铁的左端和下电磁铁的左端与固定销连接；上电磁铁的右端和下电磁铁的右端与连接销连接；测量端面与右圆柱管连接；承纸面与底板相连接；支架与底板相连接。
[0006]所述的套管内有内螺纹，与左圆柱管和右圆柱管的外螺纹相配合。
[0007]所述的超声波探头为分体式超声波探头。分体式探头分为发射探头和接受探头。由发射探头发射超声波，由接收探头接收超声波信号。
[0008]所述的电磁铁为推拉式电磁铁。该电磁铁可以在通电时产生拉力，带动电磁铁的自由端做收缩的动作。
[0009]所述的液体是水。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:[0011]1、在测量过程中，超声波探头一直处于水中，超声波频率高，且装置横放，减少了气泡附着在超声波探头上造成测量错误的风险，重心降低。
[0012]2、由于通气管的存在，在活塞运动时不会造成管内液体溢出的现象，装置运动产生的气泡可以通过通气管导出，并且可以在罐体内水量过少时及时添加水。
[0013]3、在锁定销与固定销之间的圆柱管内夹有弹簧，可以作为第二阶段复位使用，简单有效，且可以通过调节固定销的位置来调节弹簧的初始压力，使得测量端面在于承纸平面接触时，保持有足够的压力。
[0014]4、在每次工作时，总是先测量承纸面上无纸时的距离SI，再等纸张到来后，再次测量得S2，这样使每次测量都是差动式测量，减少系统误差的影响，提高了精度。
[0015]5、利用套管将左圆柱管和右圆柱管用螺纹连接在一起，当活塞罐体部分或者测量部分出现问题时，可以通过拧开套管，将两部分分开，使得拆装更为简单，省时。
[0016]6、超声波装置的机械结构简单，制作成本低，测量精度高、可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1本发明超声波纸张厚度测量装置主视图俯视结构示意图；
[0018]图2本发明超声波纸张厚度测量装置主视图剖视结构示意图；
[0019]图3本发明超声波纸张厚度测量装置圆柱管主视图结构示意图；
[0020]图4本发明超声波纸张厚度测量装置圆柱管主视图剖视示意图；
[0021]图5本发明超声波纸张厚度测量装置套管主视图结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例及其附图对本发明方法做进一步说明。
[0023]本发明设计的超声波纸厚测量装置(简称测厚装置)包括罐体1、左超声波探头
2、右超声波探头3、通气管5、活塞6、左圆柱管7、右圆柱管8、套管9、固定销10、上电磁铁11、下电磁铁12、弹簧13、锁定销14、连接销15、测量端面16、承纸面17、支架18、底板19。
[0024]所述的左超声波探头2与罐体I的底部连接在一起。右超声波探头3与活塞6的左端连接在一起，且与左超声波探头2正对。罐体I内部具有液体。罐体上具有通气孔，通气管5与罐体的通气孔相连。活塞6与罐体I内腔连接。左圆柱管7的左端与活塞6的右端连接在一起。右圆柱管8通过套管9与左圆柱管7连接在一起。固定销10通过右圆柱管8上的滑槽81，与支架18连接固定。右圆柱管8上具有左销孔82，锁定销14通过右圆柱管8上的左销孔82与右圆柱管8连接。右圆柱管8上具有右销孔83，连接销15通过右圆柱管8上的右销孔83与右圆柱管8连接。弹簧13置于右圆柱管8的内管内，并处于锁定销14和固定销10之间。上电磁铁11的左端和下电磁铁12的左端与固定销10连接，上电磁铁11的右端和下电磁铁12的右端与连接销15连接。测量端面16与右圆柱管8连接。承纸面17与底板19相连接。支架18与底板19相连接(参见图1、图2)。
[0025]该测厚装置的工作原理与工作过程:该测厚装置组装好后，通过通气管5的一根加水，直至水没过探头，此时，将两通气管5的端部用塞子堵住，等将设备搬运到工厂后，再将塞子打开。这样可以防止在运输过程中发生泄漏。同时，在工作过程中，保持通气管的上端始终保持竖直状态，可以防止在使用过程中泄漏。[0026]在非工作状态时，右圆柱管8内部的弹簧13处于略压缩状态，上电磁铁11和下电磁铁12断电，处于略压缩状态，测量端面16与承纸面17挤压接触。
[0027]开始工作时，分为两个阶段:
[0028]第一阶段，纸张未到来时，测量端面16处于与承纸面17接触的状态，上电磁铁11和下电磁铁12不通电。此时，左超声波探头2工作，一端发射固定脉冲(5个)，另一端右超声波探头3接收，并取第三个脉冲信号作为测量信号，经过计算得到距离SI，将数据储存。储存后，等待前端纸张到来信号。信号到来后，控制上电磁铁11和下电磁铁12通电，测量端面16在上电磁铁11和下电磁铁12的带动下沿远离承纸面17的方向移动，完成等待动作。
[0029]第二阶段，纸张来到承纸面17后，控制上电磁铁11和下电磁铁12断电，此时在右圆柱管8内弹簧13反作用力和电磁铁的双重作用下，测量端面16与放有纸张的承纸面17紧密接触。同时，左超声波探头2工作，一端发射固定脉冲(5个)，另一端右超声波探头3接收，并取第三个脉冲信号作为测量信号，经过计算得到距离S2，并将数据存储。
[0030]最终将S = S1-S2作为最后结果输出，输出值即为纸张厚度。
[0031]本发明测厚装置虽为测量纸张厚度而设计，但其完全适用于如塑料薄膜、布匹等类似产品的厚度测量。测厚的范围一般为0-2mm。
【权利要求】
1.一种超声波纸张厚度测量装置，包括罐体、左超声波探头、右超声波探头、通气管、活塞、左圆柱管、右圆柱管、套管、固定销、上电磁铁、下电磁铁、弹簧、锁定销、连接销、测量端面、承纸面、支架和底板； 所述的左超声波探头与te体的底部连接在一起；右超声波探头与活塞的左端连接在一起，且与左超声波探头正对；罐体内部具有液体；罐体上具有通气孔，通气管与罐体的通气孔相连；活塞与罐体内腔连接；左圆柱管的左端与活塞的右端连接在一起；右圆柱管通过套管与左圆柱管连接在一起；固定销通过右圆柱管上的滑槽，与支架连接固定；右圆柱管上具有左销孔，锁定销通过右圆柱管上的左销孔与右圆柱管连接；右圆柱管上具有右销孔，连接销通过右圆柱管上的右销孔与右圆柱管连接；弹簧置于右圆柱管的内管内，并处于锁定销和固定销之间；上电磁铁的左端和下电磁铁的左端与固定销连接；上电磁铁的右端和下电磁铁的右端与连接销连接；测量端面与右圆柱管连接；承纸面与底板相连接；支架与底板相连接。
2.根据权利要求1所述的超声波纸张厚度测量装置，其特征在于所述的电磁铁是推拉式电磁铁。
3.根据权利要求1所述的超声波纸张厚度测量装置，其特征在于所述的超声波探头是分体式超声波探头。
4.根据权利要求1所述的超声波纸张厚度测量装置，其特征在于所述的液体是水。
5.权利要求1-4任一项所述的超声波纸张厚度测量装置用于塑料薄膜或布匹产品的厚度测量。
6.权利要求1-4任一项所述的超声波纸张厚度测量装置的测厚范围是0-2mm。
【文档编号】G01B17/02GK104006772SQ201410232558
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】张鹏, 高善顺, 檀润华 申请人:河北工业大学