专利名称：张力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测力大小变化的装置，特别是一种通过测量转换元件的电感量变化来检测张力大小变化的张力传感器。
目前，在化工和包装机械上使用的张力传感器，其主要结构包含有支撑板、设置在支撑板上的弹性形变体以及粘贴在弹性形变体上的半导体应变片。当材料在传送过程中，形成张力，产生荷重压力，压力作用在张力传感器的支撑板上，使得弹性形变体产生变形，粘贴在弹性形变体上的半导体应变片电阻阻值发生变化，使电阻桥路产生电压变化，从而将张力大小的变化转化为电压的变化。其不足之处半导体应变片电阻受温度影响大，零点飘移使电压值产生不准确变化，灵敏度及稳定性差，容易引起控制器自动控制困难；并且在加工过程中必须通过粘贴使半导体应变片粘在弹性形变体上，对粘结工艺要求严格。
本实用新型的目的是设计一种零点稳定，不易飘移的张力传感器。
由于现有的张力传感器包含有传感器壳体、支撑板及设置在支撑板上的弹性形变体，现为了实现上述目的，本实用新型在现有技术的基础上采用以下技术解决方案在所述的支撑板上设置位移传感装置，该位移传感装置中的位移元件固定在“冂”形固定座两内侧，“冂”形固定座通过连接件与支撑板相连接，同时，在“冂”形固定座的“冂”形槽内穿过一差动变压器，并固定在传感器壳体上。当材料在传送过程中，形成张力，并产生荷重压力，作用在张力传感器的支撑板上，弹性形变体产生变形，使位移传感装置产生以支撑板固定端为中心的位移，使气隙δ1和δ2发生变化，再通过差动变压器的感应线圈输出与被测张力T成比例的电压值ΔU，从而反应出张力大小的变化。由于本实用新型的位移元件及差动变压器中的感应线圈都是受环境温度影响很小的材料构成，使张力传感器零点稳定，不易飘移，有利于控制器自动控制。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型使用状态示意图。
图2为本实施例主剖视图。
图3为图2沿A-A剖视图。
由图2可知，本实用新型主要由支撑板(6)、弹性形变体(5)、位移限位装置(9、10)、位移传感装置(11、12)，差动变压器(13)、传感器壳体(1)构成，支撑板(6)一端通过支点铁片及螺钉(4)固定在传感器壳体(1)上，弹性形变体(5)一端用螺钉(2)固定在传感器壳体(1)上，作为弹性形变体(5)的支点，另一端用螺钉(7)与支撑板(6)固定连接，形成检测点，位移传感装置(11、12)通过螺杆(8)与支撑板(6)相连接，位移传感装置(11、12)中的位移元件(12)通过螺丝(14)固定在“冂”形固定座(11)的两内侧，差动变压器(13)穿过“冂”形固定座的“冂”形槽内，并用螺钉(17)固定于传感器壳体(1)上(如图3所示)。该差动变压器(13)由矽钢片(16)及装在矽钢片两边的二个感应线圈(15)构成，二个感应线圈(15)与位移元件之间存在气隙δ1和δ2，调节螺杆(8)能够使气隙δ1和δ2平行度和上、下气隙导磁截面得到调整；调节螺丝(14)可以用来调整气隙δ1和δ2的间距。
下面通过理论分析对本实用新型进行说明。
为了便于分析，设传感位移元件初始位置在气隙中央，即δ1=δ2=δ0感应线圈的电感也相同，即L1=L2=L0由于L0=ω2μ0A02δ0]]>其中ω为线圈匝数μ0为气隙导磁率(l/m)A0为气隙导磁截面(m2)δ0为气隙间距如图1所示，当材料在传送过程中，形成张力T，产生荷重压力P，作用在张力传感器(18)的支撑板(6)上，使得弹性形变体(5)产生变形，使位移传感装置(11、12)产生以支撑板(6)固定端为中心的位移，使气隙间距δ1和δ2发生变化Δδ，则两边电感量变化为L1=ω2μ0A02(δ0-Δδ),]]>L2=ω2μ0A02(δ0+Δδ),]]>故ΔL=L1-L2=ω2μ0A0Δδδ02-Δδ2]]>故传输张力大小的变化通过弹性形变体(4)、位移传感装置(11、12)使气隙Δδ发生变化，从而使差动变压器输出电压变化值ΔU，并经过控制器对传送材料进行控制。由于本实施例中的位移元件及差动变压器受环境温度影响小，使张力传感器零点稳定，不易飘移，有利于控制器自动控制。
综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、由于该张力传感器零点稳定，不易飘移，其灵敏度和稳定性较好。
2、由于该产品加工工艺简单，易于批量生产。
3、调试方便。
4、由于受环境影响小，具有防爆性能。
权利要求1.一种张力传感器，包含有传感器壳体(1)、支撑板(6)及设置在支撑板(6)上的弹性形变体(5)，其特征在于在所述的支撑板(6)上设置位移传感装置(11、12)，该位移传感装置中的位移元件(12)固定在“冂”形固定座(11)两内侧，“冂”形固定座(11)通过连接件(8)与支撑板(6)相连接，同时，在“冂”形固定座(11)的“冂”形槽内穿过一差动变压器(13)，并固定在传感器壳体上。
2.根据权利要求1所述的张力传感器，其特征在于连接件(8)为调节螺杆，位移元件(12)通过螺丝(14)固定在位移元件固定座(11)上。
专利摘要本实用新型涉及一种通过测量转换元件的电感量变化来检测张力大小变化的张力传感器,其特征在于在所述的支撑板上设置位移传感装置,该位移传感装置中的位移元件固定在“ㄇ”形固定座两内侧,同时在“ㄇ”形固定座的“ㄇ”形槽内穿过一差动变压器。其目的是为了保证该传感器零点稳定,不易飘移。与现有技术相比灵敏度和稳定性较好,调节方便,并具有防爆性能等优点。
文档编号G01L9/10GK2311768SQ97226650
公开日1999年3月24日 申请日期1997年9月15日 优先权日1997年9月15日
发明者周海平 申请人:周海平