一种纸张含水量的测量系统的制作方法

文档序号:10822970阅读:380来源:国知局
一种纸张含水量的测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种纸张含水量的测量系统,包括平行板电容传感器,平行板电容传感器上依次连接有电容频率转换电路、触发器、单片机和显示屏,单片机上还连接有键盘。一种纸张含水量的测量系统通过设置平行板电容传感器,把纸张作为平行板电容传感器中的金属片之间的介质,当金属片的面积和金属片间的距离保持不变,通过测量电容量的变化就能间接测量出纸张的含水量。本实用新型结构简单,造价低,方便携带,测试方法简单,灵敏度高,可快速测量并且及时在液晶屏上显示测试结果。
【专利说明】
一种纸张含水量的测量系统
技术领域
[0001]本实用新型属于纸张水分测量技术领域,具体涉及一种纸张含水量的测量系统。
【背景技术】
[0002]纸张的含水量对印刷过程会产生较大影响,水分过高引起纸张出现紧边;水分过低引起纸张出现荷叶边,造成印刷故障。纸张含水量过高时,纸张里面的纤维、填料和胶料之间的结合力就会降低,这会影响到纸张的表面强度,导致印刷过程中出现脱粉、掉纸肩等现象。
[0003]在纸张水分测量领域,目前存在着很多方法。目前主要分为直接法和间接法,直接法主要是干燥法,而间接法有红外法、微波法、电导法和电容法等。但是测试系统结构复杂,携带不方便,造价不菲。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种纸张含水量的测量系统,解决了现有纸张含水量测量系统结构复杂的问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是,一种纸张含水量的测量系统,包括平行板电容传感器,平行板电容传感器上依次连接有电容频率转换电路、触发器、单片机和显示屏,单片机上还连接有键盘;
[0006]平行板电容传感器包括绝缘支架,绝缘支架上连接有金属棒a和沿绝缘支架滑动的金属棒b,金属棒a和金属棒b位于同一水平面上,金属棒a和金属棒b相对的端面上均连接有圆形的金属片。
[0007]本实用新型的特点还在于,
[0008]连接板、支撑板a和支撑板b均为尼龙板。
[0009]金属棒b上连接有固定环。
[0010]触发器为斯密特触发器。
[0011]显示屏为IXD显示屏。
[0012]绝缘支架包括连接板,连接板的两端分别垂直连接有支撑板a和支撑板b,支撑板a与金属棒a连接,支撑板b与金属棒b连接。
[0013]金属片为铜片,金属片中间设置有圆孔,金属棒a和金属棒b均穿过圆孔与金属片连接。
[0014]金属片的直径为24.9?25.1mm,金属片的厚度为I?5mm。
[0015]金属棒a上的金属片和金属棒b上的金属片之间的距离为0.1?0.2mm。
[0016]单片机的型号为STC89C52RC。
[0017]本实用新型的有益效果是:一种纸张含水量的测量系统通过设置平行板电容传感器,把纸张作为平行板电容传感器中的金属片之间的介质,当金属片的面积和金属片间的距离保持不变,通过测量电容量的变化就能间接测量出纸张的含水量。本实用新型结构简单,造价低,方便携带,测试方法简单,灵敏度高,可快速测量并且及时在液晶屏上显示测试结果。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一种纸张含水量的测量系统的结构示意图;
[0019]图2是本实用新型一种纸张含水量的测量系统中平行板电容传感器的结构示意图;
[0020]图3是本实用新型一种纸张含水量的测量系统中电容频率转换电路和触发器连接示意图。
[0021]图中,1.平行板电容传感器,2.电容频率转换电路,3.触发器,4.单片机,5.显示屏,6.键盘,7.绝缘支架,8.金属棒a,9.金属棒b,10.金属片,11.连接板,12.支撑板a,13.支撑板b,14.固定环。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0023]本实用新型提供了一种纸张含水量的测量系统,如图1和图2所示,包括平行板电容传感器I,平行板电容传感器I上依次连接有电容频率转换电路2、触发器3、单片机4和显示屏5,单片机4上还连接有键盘6 ;
[0024]平行板电容传感器I包括绝缘支架7,绝缘支架7上连接有金属棒a8和沿绝缘支架7滑动的金属棒b9,金属棒a8和金属棒b9位于同一水平面上,金属棒a8和金属棒b9相对的端面上均连接有圆形的金属片10;
[0025]连接板11、支撑板al2和支撑板bl3均为尼龙板;
[0026]金属棒b9上连接有固定环14;
[0027]触发器3为斯密特触发器;
[0028]显示屏5为IXD显示屏;
[0029]绝缘支架7包括连接板11,连接板11的两端分别垂直连接有支撑板al2和支撑板bl3,支撑板al2与金属棒a8连接,支撑板bl3与金属棒b9连接;
[0030]金属片10为铜片,金属片10中间设置有圆孔,金属棒a8和金属棒b9均穿过圆孔与金属片10连接;
[0031 ] 金属片10的直径为24.9?25.1mm,金属片10的厚度为I?5mm;
[0032]金属棒a8上的金属片10和金属棒b9上的金属片10之间的距离为0.1?0.2mm;
[0033]单片机4的型号为STC89C52RC;
[0034]金属片10为铜片,铜作为电极材料应用广泛,导电性能好,技术成熟;
[0035]为了减小平行板电容传感器I的寄生电容,以金属片10作为极板,金属片10采用圆形设计;
[0036]对于平行板电容器I,当金属片10的直径与金属片10间距的比值大于16.644时,平行板电容器I的实际电容值近似为理想电容器,本申请金属片10的直径为25mm,金属片10的间距为0.2mm,则比值等于125,远大于16.644的设计条件。
[0037]如图3所示,电容频率转换电路2由一个NE555芯片、三个定值电阻R^R^Rs、一个电容传感器Cx组成,其中&的阻值为49.9K,R3的阻值为909K,R2的阻值为576K,考虑到振荡电路灵敏度高,频率信号容易采集和处理,可直接被单片机识别,不用经过A/D转换,且抗干扰能力和稳定性好等优点。
[0038]触发器3的作用是对输出的频率信号进行整理,而电容传感器Cx—端则接在555芯片的TH脚与电阻他连接处,另一端则接地。
[0039]纸张水分含量的变化很容易造成整个纸张的介电特性的改变,从而导致了电容量的变化。若把纸张作为平行板电容传感器I中的金属片10之间的介质,当金属片10的面积和金属片10间的距离保持不变,通过测量电容量的变化就能间接测量出纸张的含水量。
[0040]本实用新型一种纸张含水量的测量系统的使用方法是:使用时,如图3所示,在电容频率转换电路2中,电容传感器Cx所对应的焊接口要单独引出两根导线,用于接入平行板电容传感器I中的金属片10,平行板电容传感器1、电容频率转换电路2和触发器3组成多谐振荡器,然后完成纸张电容的采集和电容到频率的转换,实现了电容值转换为相应的频率值。当纸张的含水量改变时,对应的电容值和振荡电路的频率值也会发生改变。选择所测量的纸张类型;然后将纸张插入到平行板电容传感器I中的金属片10之间进行含水量的测量,最后可以利用单片4机对频率信号进行采集,得到频率与含水量之间的拟合关系曲线,待显示屏5的读数稳定以后,最后读取水分含量值即可。
[0041]本实用新型的一种纸张含水量的测量系统通过设置平行板电容传感器I,把纸张作为平行板电容传感器I中的金属片10之间的介质,当金属片10的面积和金属片10间的距离保持不变,通过测量电容量的变化就能间接测量出纸张的含水量。本实用新型结构简单,造价低,方便携带,测试方法简单,灵敏度高,可快速测量并且及时在液晶屏上显示测试结果O
【主权项】
1.一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:包括平行板电容传感器(I),平行板电容传感器(I)上依次连接有电容频率转换电路(2)、触发器(3)、单片机(4)和显示屏(5),单片机(4)上还连接有键盘(6); 所述平行板电容传感器(I)包括绝缘支架(7),绝缘支架(7)上连接有金属棒a(8)和沿绝缘支架(7)滑动的金属棒b (9),金属棒a (8)和金属棒b (9)位于同一水平面上,金属棒a (8)和金属棒b(9)相对的端面上均连接有圆形的金属片(10)。2.根据权利要求1所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述连接板(11)、支撑板a(12)和支撑板b(13)均为尼龙板。3.根据权利要求1所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述金属棒b(9)上连接有固定环(14)。4.根据权利要求1所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述触发器(3)为斯密特触发器。5.根据权利要求1所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述显示屏(5)为LCD显示屏。6.根据权利要求1所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述绝缘支架(7)包括连接板(11),连接板(11)的两端分别垂直连接有支撑板a(12)和支撑板b(13),支撑板a(12)与金属棒a(8)连接,支撑板b(13)与金属棒b(9)连接。7.根据权利要求6所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述金属片(10)为铜片,金属片(10)中间设置有圆孔,金属棒a(8)和金属棒b(9)均穿过圆孔与金属片(10)连接。8.根据权利要求7所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述金属片(10)的直径为24.9?25.1mm,金属片(10)的厚度为I?5mm。9.根据权利要求7所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述金属棒a(8)上的金属片(10)和金属棒b(9)上的金属片(10)之间的距离为0.1?0.2mm。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种纸张含水量的测量系统,其特征在于:所述单片机(4)的型号为STC89C52RC。
【文档编号】G01N27/22GK205506742SQ201620179693
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】刘昕, 操凯鹏
【申请人】西安理工大学
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