金属、塑料宽幅复合带塑膜测厚仪的制作方法

文档序号:6090233阅读:211来源:国知局
专利名称:金属、塑料宽幅复合带塑膜测厚仪的制作方法
技术领域
本实用新型属于一种非直接测量厚度的仪器。具体地说是金属、塑料宽幅复合带塑膜测厚仪。
在本实用新型完成之前,国内测量塑膜厚度大都采用千分尺,因为是手动、目测,且连金属箔带一起测量,误差很大;再者千分尺内径有限,只能测量复合带两边塑膜厚度;美国BENTLY公司生产的电涡流传感器系列产品,采用单线圈阻抗分压法,灵敏度较低;中国专利“电涡流位移振幅测量仪”(专利号85102388·6)的传感器采用双线圈(激磁线圈、检测线圈)和双引线,引线长度只能达两米,不能满足动态在线测量宽幅复合带的要求。
随着我国通讯事业的发展,急需大量电缆用铝、塑宽幅复合带(幅宽40厘米、铝箔层带厚度0.02±0.015毫米,塑膜厚度0.058±0.013毫米,)。目前,上述宽幅复合带塑膜厚度的测量还是个难题。本实用新型的目的在于,提供一种采用长引线、轻巧、灵敏度高的传感器,能满足动态在线测量宽幅复合带任意处塑膜厚度的金属、塑料宽幅复合带塑膜测厚仪。
本实用新型的特征在于传感器的线圈有附加线圈和激磁线圈,采用自变电感参数的串联调谐方式,传感器引线为单引线,附加线圈和具有负温度特性的附加电容相串联,激磁线圈和激磁电容串联,激磁线圈与附加线圈感应耦合,激磁电容置于仪器主体内;传感器的机械结构形式是陶瓷骨架的底面沿同一圆周均匀分布三个支脚;铜杆和陶瓷骨架通过钢球连接,铜杆的下端和陶瓷骨架的上部分别有与钢球相配合的弧形槽和半球槽;铜杆置于黄铜套内,二者为弧面接触;弹簧套在铜杆的上部,其上端置入外帽内槽,下端置于黄铜套上;铜杆的上端由螺母固定;附加电容和传感器引线的一端均埋入环氧树脂制成的连接套中;外套用四氟乙烯材料做成;激磁线圈为9~12匝,附加线圈和激磁线圈的匝数比31,传感器引线长为10米。
本实用新型与已有技术相比,采用的传感器具有轻巧、引线长、灵敏度高等特点。测厚仪具有操作简单,使用方便等优点。使用本实用新型时,无需夹具将传感器放置在静止或运动(直线速度小于12米/分)的金属、塑料复合带的任意处,即可进行动态在线测量,且与金属箔带层的厚度无关,并可直接数显塑膜厚度。


图1是本实用新型的结构示意框图。图中,1为石英晶体振荡源,2为分频、稳幅器。3为高频功率放大器,4为传感器,5为阻抗匹配与检波器,6为电压放大器,7为功率放大器,8为数码显示器,24为仪器主体。
图2是传感器的电气元件联接示意图。图中,L1为激磁线圈,L2为附加线圈,C1为激磁电容,C2为附加电容,激磁线圈与附加线圈感应耦合,24为仪器主体,18为传感器引线,在A点取出信号。
图3是传感器的机械结构示意图。图中,9为螺母,10为外帽,11为弹簧,12为铜杆,13为黄铜套,14为连接套,15为钢球,C2为附加电容,L2为附加线圈,L1为激磁线圈,16为陶瓷骨架,17为外套,18为传感器引线,19为支脚。
图4是高频、稳定电源结构示意图。图中VT1、VT2、VT3为晶体管,J为石英晶体,F为分频器,VWC为稳压管,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8为电阻,C1、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9为电容,18为传感器引线。
图5是本实用新型的使用状态图。图中,4为传感器,18为传感器引线,20为塑膜层,21为金属箔带层,22为主传动轮,23为从动轮,24为仪器主体。
图1~图5描述了本实用新型的一个实施例以晶体管VT1为核心组成的石英晶体振荡源与以分频器F为核心组成的分频、稳幅器和以晶体管VT2、VT3为核心组成的高频功率放大器构成的高频稳定电源给传感器供电,传感器输出的高频电压信号(在A点取出)经阻抗匹配与检波再经电压放大和功率放大后送给数码显示器。
传感器的线圈有附加线圈和激磁线圈,采用自变电感参数串联调谐方式,传感器引线为单引线,附加线圈和具有负温度特性的附加电容串联,激磁线圈和激磁电容串联,激磁线圈与附加线圈感应耦合,激磁电容置于仪器主体内。传感器的机械结构形式是陶瓷骨架的底面沿同一圆周均匀分布三个支脚;铜杆和陶瓷骨架通过钢球连接,铜杆的下端和陶瓷骨架的上部分别有与钢球相配合的弧形槽和半球槽;铜杆置于黄铜套内,二者为弧面接触;弹簧套在铜杆上部,其上端置于外帽内槽下端置于黄铜套上;铜杆的上端由螺母固定;附加电容和传感器引线的一端均埋入环氧树脂制成的连接套中;外套用四氟乙烯材料做成;激磁线圈和附加线圈采用平面绕法置入陶瓷骨架的窄槽,附加线圈绕在里面,激磁线圈绕在外面,附加线圈为30匝,激磁线圈为为10匝。传感器呈圆柱体,直径为12毫米,高为10毫米。传感器引线长达10米。
当用本实用新型测量金属、塑料复合带塑膜厚度时,将传感器置于被测复合带上的任意处(见图5),即可测出此处的塑膜厚度,并直接由数码显示器示出。
本实用新型的工作原理是传感器远离被测复合带时,激磁线圈、附加电容和附加线圈呈感性与激磁电容串联,使测量电路处于串联谐振状态,A点为高电位;当传感器接触被测复合带时,测量电路处于非谐振状态,工作在谐振曲线的线性段,A点为低电位。由于塑膜的厚薄不同,在金属箔带层内产生不同的高频涡流效应,根据电磁感应定律可知激磁线圈与附加线圈的耦合程度有强弱之分,从而自动地改变了上述线圈的电感量,所以称本工作方式为自变电感参数的串联调谐方式。在测量过程中,随着塑膜的厚、薄程度,A点处的电位亦随之呈线性变化。
本实用新型可直接用于金属表面漆膜厚度的测量。
权利要求一种金属、塑料宽幅复合带塑膜测厚仪,由石英晶体振荡源[1]和分频、稳幅器[2]与高频功率放大器[3]构成的高频稳定电源给传感器[4]供电,由传感器引线[18]输出的高频电压信号经阻抗匹配与检波器[5]、电压放大器[6]和功率放大器[7]送给数码显示器[8],本实用新型的特征在于a)上述传感器[4]的线圈有附加线圈[L2]和激磁线圈[L1],采用自变电感参数串联调谐方式,传感器引线[18]为单引线,附加线圈[L2]和具有负温度特性的附加电容[C2]串联,激磁线圈[L1]和激磁电容[C1]串联,激磁线圈与附加线圈感应耦合,激磁电容[C1]置于仪器主体[24]内;b)传感器[4]的机械结构形式是陶瓷骨架[16]的底面沿同一圆周均匀分布三个支脚[19];铜杆[12]和陶瓷骨架通过钢球[15]连接,铜杆[12]的下端和陶瓷骨架[16]的上部分别有与钢球[15]相配合的弧形槽和半球槽;铜杆[12]置于黄铜套[13]内,二者为弧面接触,弹簧[11]套在铜杆[12]的上部,其上端置于外帽[10]内槽,下端置于黄铜套[13]上,铜杆[12]的上端由螺母[9]固定;附加电容[C2]和传感器引线[18]的一端均埋入环氧树脂制成的连接套[14]中,外套[17]用四氟乙烯材料做成,激磁线圈[L1]为9~12匝,附加线圈[L2]和激磁线圈[L1]的匝数比为3∶1,传感器引线[8]为10米。
专利摘要一种金属、塑料宽幅复合带塑膜测厚仪,属于非直接测量厚度的仪器。采用自变电感参数的串联调谐方式,传感器引线为单引线,附加线圈和附加电容串联,激磁线圈和激磁电容串联,激磁线圈与附加线圈感应耦合,激磁电容置入仪器主体内。本实用新型采用轻巧、引线长、灵敏度高的传感器。本仪器具有操作简单,使用方便等优点,无需夹具将传感器放置被测复合带的任意处,即可进行静止或动态在线测量,且与金属箔带层厚度无关、直接数显塑膜厚度。
文档编号G01B7/02GK2132151SQ9223086
公开日1993年5月5日 申请日期1992年8月16日 优先权日1992年8月16日
发明者梁鸿生, 张永生 申请人:陕西机械学院
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