一种数字式摆锤撕裂测试仪的制作方法

本实用新型涉及测试材料张力领域，尤指一种数字式摆锤撕裂测试仪。

背景技术：

纺织品、纸张、橡胶片等片状材料制备出来后，需要对其抗撕裂强度进行检测。随着社会的进步，撕裂强度测试仪由原始的人工手工撕裂的方式进行检测到机械自检测。然而，人工撕裂检测方式检测的结果准确率低，检测效率低，劳动量大。现有的机械检测设备通过一种夹具装置夹紧样品，在样品上施加两个方向相反的力来撕裂样品，进而通过检测两个施加的力来换算样品的撕裂强度，这种检测方式的检测误差大，精度低，且操作繁琐。

经检索发现，专利号201610485202.9专利名称为一种数字式撕裂强度测试仪，其包括将重力势能转换为动能的能量转换机构、用于夹紧测试样品的夹紧机构和用于测量能量损失的测量机构；能量转换机构包括摆动装置和测试砝码；测试砝码挂在摆动装置上，摆动装置摆动，将测试砝码的重力势能转换为摆动装置的动能；夹紧机构包括活动部和固定部；夹紧机构的活动部与摆动装置连接，固定部固定在测试仪的机架上；在摆动装置的作用下，夹紧机构的活动部与固定部分离，使得同时装夹在活动部和固定部上的测试样品撕裂；测量机构包括角度编码器，该角度编码器与摆动装置连接；摆动装置摆动，角度编码器读取角度变化量。本发明具有结构简单，操作简便，测试误差小，测试精度和测试效率高等优点；

但是，这种测试仪存在以下问题：

重力检测过程容易造成称重传感器损坏，具体为，作用在右摆臂上的力依次经过电磁延伸杆、玻珠传递到称重传感器上，通过称重传感器读称量测试砝码重量，用于判断砝码的型号；

在长时间使用下，传递到称重传感器上的力会振坏称重传感器内的电子器件，导致称重传感器的使用寿命降低。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种数字式摆锤撕裂测试仪，旨在解决背景技术中称重传感器使用寿命降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种数字式摆锤撕裂测试仪，其特征在于，包含：

机箱，其侧面设有相对转动的摆臂，所述摆臂上设有砝码；

驱动装置，设置在机箱内，其输出端设有穿出机箱并承载摆臂的摆臂支撑杆；

夹具组装体，分别固定在机箱、摆臂上，且夹具组装体之间具有间隙；

切刀组件，位于所述间隙内；

位移传感器，其检测端与砝码对应。

进一步地，所述摆臂的上端面设有摆臂手把，摆臂的下端面内凹形成外凸出的前臂和后臂，所述前臂、后臂上均设有砝码导向杆，砝码包含有校准砝码和测试砝码，校准砝码套设在前臂上的砝码导向杆，测试砝码套设在后臂上的砝码导向杆。

进一步地，所述夹具组装体包含有推杆、凸轮、滑轮、夹具弹簧、固定夹头、活动夹头、螺杆，滑轮的两侧设有滑轮轴，所述滑轮轴嵌设在活动夹头的侧面，凸轮的外边沿设有凹面，凸轮贴合在活动夹头的侧面使滑轮与凹面相抵，螺杆与凸轮的侧面固定，推杆依序穿过凸轮、固定夹头、活动夹头，其中，推杆的内端向外延伸有限位块，所述限位块与固定夹头的侧面相抵，推杆的外端向外延伸有弹簧底座，所述夹具弹簧套设在推杆的表面，并位于弹簧底座、凸轮之间。

进一步地，所述切刀组件包含有切刀手柄、切刀轴、切刀，切刀轴贯穿机箱延其轴向方向向外延伸，切刀手柄与切刀轴的一端固定，切刀与切刀轴的另一端固定，所述切刀位于所述间隙内。

进一步地，转动件与摆臂支撑杆的相交处为缺口，缺口内设有支撑滚轮，所述支撑滚轮与摆臂支撑杆相抵。

进一步地，所述驱动装置为内设有电磁铁的电磁铁安装座，所述电磁铁与摆臂支撑杆电磁连接。

进一步地，机箱内还设有电磁制动器，所述电磁制动器上具有输出轴孔，摆臂的内测设有插设在输出轴孔的端部。

进一步地，还包含有底座，所述机箱位于底座上，底座上具有检测孔，所述位移传感器嵌设在检测孔内。

进一步地，所述位移传感器为超声波传感器或激光测距传感器中的一种。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型包含有位移传感器，通过位移传感器检测当前砝码外轮廓与位移传感器之间的距离，利用超声波检测到的距离从而判定砝码的尺寸，通过外部设备进而得到砝码的型号，相对于传统的测试仪，测量效率得到大大的提升，同时，解决了背景技术中传统测试仪的称重传感器使用寿命低的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是夹具组装体的结构图。

图3是切刀组件的结构图。

附图标号说明：1-机箱；2-摆臂支撑杆；3-夹具组装体；301-凸轮；302-滑轮；303-夹具弹簧；304-固定夹头；305-活动夹头；306-螺杆；307-凹面；5-摆臂手把；6-前臂；7-后臂；8-校准砝码；9-测试砝码；11-支撑滚轮；12-底座；13-检测孔；1100-切刀手柄；1101-切刀；1102-切刀轴。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型关于为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，结合附图、说明书进一步说明。在本具体式实施例中，还包含有控制面板以及显示屏，控制面板与显示屏信号连接，所述控制面板与驱动装置控制连接，而外部设备为与控制面板连接的单片机，单片机内嵌有砝码型号数据的软件。

一种数字式摆锤撕裂测试仪，其特征在于，包含：

机箱1，其侧面设有相对转动的摆臂，所述摆臂上设有砝码；

驱动装置，设置在机箱1内，其输出端设有穿出机箱1并承载摆臂的摆臂支撑杆2；

夹具组装体3，分别固定在机箱1、摆臂上，夹具组装体3并排设置且两者之间具有间隙；

切刀组件，位于所述间隙内；

位移传感器，其检测端与砝码对应。

本实用新型的使用原理如下：

在摆臂上预放有准备好的砝码，位移传感器检测到砝码到位移传感器之间的距离信息并将距离信息发送到控制主板上，由控制主板向单片机调取对应的数值以及转送相应的数值到显示屏上；人工将测试样品放置在两夹具组装体3上，通过夹具组装体3夹持测试样品，由于夹具组装体3分别设置在机箱1与摆臂上，利用切刀组件，沿间隙在测试样品上切割出一个阔口，通过控制面板控制驱动装置使摆臂支撑杆2收回到机箱1内，摆臂在自然状态下摆动，使夹具组装体3上的夹具组装体3随摆臂的运动轨迹移动，使测试样品沿其阔口撕裂分开，从而完成测量的目的；

当然，还包含有角度编码器，角度编码器具有与摆臂连接的转动轴，摆臂摆动过程中带动角度编码器的转动轴转动，角度编码器将转动轴的传动信息发送到控制主板上，由控制主板根据传动轴转动的圈数联合根据位移传感器的距离示数值识别当前砝码的总质量得出撕裂力。

进一步地，所述摆臂的上端面设有摆臂手把5，摆臂的下端面内凹形成外凸出的前臂6和后臂7，所述前臂6、后臂7上均设有砝码导向杆，砝码包含有校准砝码8和测试砝码9，校准砝码8套设在前臂6上的砝码导向杆，测试砝码9套设在后臂7上的砝码导向杆；

需要说明的是，实验过程通过手动握持摆臂手把5，调整摆臂手把5的位置使摆臂手把5移动到摆臂支撑杆2的上方，通过摆臂支撑杆2支撑摆臂手把5；

还需要说明的是，前臂6与后臂7的设计是为了提高测试数据的精确值，并且通过上述设计提供了一种校正摆臂的方式，具体地，测试砝码9以及校准砝码8具有多个，其中，每个测试砝码9的量程互不不相同，校准砝码8对应每个测试砝码9，并且每个校准砝码8的量程为对应测试砝码9量程的一半；

具体校正过程为，前臂6、后臂7上分别挂载对应的校准砝码8、测试砝码9，每次校正过程中只放置一个校准砝码8、测试砝码9，位移传感器检测到的距离值通过控制主板转换成相应的重力示数值，该重力示数值由显示屏显示，显示屏的数值应当为测试砝码9量程的一半；

根据上述校正过程可以得知，测试砝码9的重量大于测试样品的撕裂力度时，前臂6和后臂7失去平衡，摆臂随之转动，角度编码器读取到转动轴的旋转角度和时间，进而由控制主板计算出摆臂的角速度和重力势能的变化，从而得出测试样品的撕裂强度，即测试砝码9的重量小于测试样品的撕裂力度时，摆臂保持不动。

进一步地，所述夹具组装体3包含有推杆、凸轮301、滑轮302、夹具弹簧303、固定夹头304、活动夹头305、螺杆306，滑轮302的两侧设有滑轮302轴，所述滑轮302轴嵌设在活动夹头305的侧面，凸轮301的外边沿设有凹面307，凸轮301贴合在活动夹头305的侧面使滑轮302与凹面307相抵，螺杆306与凸轮301的侧面固定，推杆依序穿过凸轮301、固定夹头304、活动夹头305，其中，推杆的内端向外延伸有限位块，所述限位块与固定夹头304的侧面相抵，推杆的外端向外延伸有弹簧底座12，所述夹具弹簧303套设在推杆的表面，并位于弹簧底座12、凸轮301之间；

具体夹持过程为，在将测试样品放置在固定夹头304与活动夹头305之间后，掰动螺杆306，使凸轮301转动，凸轮301具有凹面307，转动过程中，与滑轮302接触的表面从凹面307转变成平面，进而推动活动夹头305向固定夹头304方向推进，完成对测试样品的夹持，其中，其推进力由夹具弹簧303提供；将螺杆306对应旋转，即可解除对测试样品的夹持。

进一步地，所述切刀组件包含有切刀手柄1100、切刀轴1102、切刀1101，切刀轴1102贯穿机箱1延其轴向方向向外延伸，切刀手柄1100与切刀轴1102的一端固定，切刀1101与切刀轴1102的另一端固定，所述切刀1101位于所述间隙内；具体为，转动切刀手柄1100，使切刀轴1102转动进而带动切刀1101旋转，使切刀1101切开测试样品，使测试样品形成阔口。

进一步地，转动件与摆臂支撑杆2的相交处为缺口，缺口内设有支撑滚轮11，所述支撑滚轮11与摆臂支撑杆2相抵；其目的在于减少摆臂支撑杆2与摆臂之间的摩擦，减少因摩擦力对摆臂下落时间所产生的误差，调高测试的精度，并且还能减少对摆臂支撑杆2的磨损。

进一步地，所述驱动装置为内设有电磁铁的电磁铁安装座，所述电磁铁与摆臂支撑杆2电磁连接；

需要说明的是，摆臂支撑杆2为固态金属材料制作，电磁铁在通电后，产生磁力，使摆臂支撑杆2收缩在机箱1内，摆臂在失去支撑点后下落，进行撕裂测试；

其中，内设有电磁铁的电磁铁安装座为现有技术，因此不再对其结构进行赘述。

进一步地，机箱1内还设有电磁制动器，所述电磁制动器上具有输出轴孔，摆臂的内测设有插设在输出轴孔的端部；其目的在于，令完成测试的摆臂得到一个相反的阻力，对摆臂进行制动，具体为，电磁制动器生成一个磁场，摆臂为固态金属材料制作，因此摆动过程中摆臂会持续切割磁感线，摆臂内部生成涡流，该涡流与磁场相互作用形成制动力矩。

进一步地，还包含有底座12，所述机箱1位于底座12上，底座12上具有检测孔13，所述超声波传感器嵌设在检测孔13内；采用上述方案，底座12是为了提供一个固定超声波传感器的作用，并且限制了机箱1的为位置，确保更换测试砝码9后，每次都能被超声波传感器检测到。

进一步地，所述位移传感器为超声波传感器或激光测距传感器中的一种。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。