專利名稱:智能化筆卡測(cè)力儀的制作方法
本實(shí)用新型發(fā)明屬于制筆行業(yè)測(cè)試筆卡夾著力的一種新型專用儀器。
目前制筆行業(yè)普遍使用纖維拉力儀測(cè)量筆卡夾著力。由于使用這種儀器是手工操工，人為影響因素多，標(biāo)準(zhǔn)插片相對(duì)移動(dòng)速度不穩(wěn)定，測(cè)量誤差大，而且因?yàn)閵A具不可調(diào)整，測(cè)量不同筆卡時(shí)，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)插片偏離原來(lái)的中心軸線，從而造成測(cè)量精度不高，用纖維拉力儀測(cè)量筆卡示意圖如圖1所示，被測(cè)筆套〔1〕被夾持在卡具〔14〕上，插入筆套〔1〕和筆卡〔2〕之間的標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕通過(guò)拉力繩〔4〕，經(jīng)節(jié)點(diǎn)〔19〕與傳動(dòng)齒輪系〔18〕連接。操作者搬動(dòng)手動(dòng)柱塞泵〔15〕，柱塞帶動(dòng)筆套〔1〕向下移動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕通過(guò)拉力繩〔4〕和傳動(dòng)齒輪系〔18〕使指針〔17〕相對(duì)刻度盤〔16〕轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕脫離筆卡〔2〕的瞬間，指針〔17〕在刻度盤上所指刻度即為筆夾著力，由于結(jié)構(gòu)所限，決定了被測(cè)力的采樣精度不高，因?yàn)楸粶y(cè)力經(jīng)過(guò)支點(diǎn)〔19〕和傳動(dòng)齒輪系〔18〕的傳遞而帶動(dòng)指針〔17〕，因此拉力繩〔4〕和支點(diǎn)〔19〕之間以及傳動(dòng)齒輪系〔18〕內(nèi)部的潤(rùn)滑狀態(tài)，齒輪間隙等因素影響被測(cè)力的傳遞。傳動(dòng)齒輪系〔18〕轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，不能反映由于筆套〔1〕和筆卡〔2〕的結(jié)構(gòu)，材料和工藝方面的差異引起的夾著力的變化。手動(dòng)柱塞泵〔15〕的液壓油粘度易受溫度影響，由于以上諸原因改變了筆卡的動(dòng)態(tài)特性，使測(cè)量結(jié)果失真。另外，使用指針〔17〕和刻度盤〔16〕指示被測(cè)力值，而且夾具〔14〕不可調(diào)整，測(cè)量不同規(guī)格的筆卡會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕偏離原來(lái)的中心軸線，從而決定了測(cè)量精度不高。
本實(shí)用新型的目的是從徹底改變現(xiàn)有裝置的基本結(jié)構(gòu)，配合微計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高測(cè)量精度和適應(yīng)性出發(fā)，采用小量程懸梁式荷重傳感器將被測(cè)力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，由微計(jì)算機(jī)采集和處理，提高測(cè)量精度；用小型萬(wàn)向接桿和可調(diào)卡具，減小運(yùn)動(dòng)慣量，保證標(biāo)準(zhǔn)插片和傳感器懸梁垂直，使被測(cè)力在傳遞過(guò)程中不失真；由微計(jì)算機(jī)控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)筆套下降，保證標(biāo)準(zhǔn)插片相對(duì)移動(dòng)速度符合標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，克服人為因素造成的測(cè)量誤差，從而為制筆行業(yè)提供一種適應(yīng)性強(qiáng)的智能化筆卡夾著測(cè)試儀器。
下面結(jié)合本實(shí)用新型的技術(shù)特征圖1、用纖維拉力儀測(cè)量筆卡夾著力的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2、本實(shí)用新型基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖3、本實(shí)用新型測(cè)量系統(tǒng)原理框圖。
智能化筆卡測(cè)力儀如圖2所示，它主要由標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕、拉力繩〔4〕、萬(wàn)向接桿〔5〕、可調(diào)卡頭〔8〕、小量程懸梁式荷重傳感器〔6〕、微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)〔7〕和直流電機(jī)〔12〕構(gòu)成。
各部件連接方式是把標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕，通過(guò)拉力繩〔4〕和小型萬(wàn)向接桿〔5〕與傳感器〔6〕懸梁軸線垂直連接，同時(shí)在卡具座〔9〕上安裝了可調(diào)卡頭〔8〕，以便在測(cè)量不同規(guī)格筆卡時(shí)，利用可調(diào)卡頭〔8〕調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕和傳感器〔6〕懸梁的相對(duì)位置，由此組成小運(yùn)動(dòng)慣量夾著力采樣裝置。通過(guò)微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)〔7〕控制直流電機(jī)〔12〕，經(jīng)減速器〔11〕、絲桿〔10〕、夾具座〔9〕和可調(diào)卡頭〔8〕連接，組成筆套下降速度控制和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
使用本實(shí)用新型測(cè)力儀時(shí)，圖2中的被測(cè)筆套〔1〕被夾持在可調(diào)卡頭〔8〕上，插入筆套〔1〕和筆卡〔2〕之間的標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕，通過(guò)拉力繩〔4〕和萬(wàn)向接桿〔5〕與傳感器〔6〕連接(本傳感器可采用1KgCLC－1型懸梁式小量程荷重傳感器)。在測(cè)量不同規(guī)格的筆卡〔2〕時(shí)，利用固定螺釘〔13〕前后調(diào)整可調(diào)卡頭〔3〕的位置，保證標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕均與傳感器〔6〕的懸梁軸線垂直，使被測(cè)力不失真地傳遞到傳感器〔6〕，傳感器〔6〕輸出信號(hào)將線性地反應(yīng)被測(cè)力大小，在微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)〔7〕的控制下，直流電機(jī)〔12〕經(jīng)減速器〔11〕、絲桿〔10〕、夾具座〔9〕、可調(diào)卡頭〔8〕帶動(dòng)筆套〔1〕按預(yù)先調(diào)整的速度下降，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕脫離筆卡〔2〕的瞬間，由微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)〔7〕采集傳感器〔6〕的輸出信號(hào)，進(jìn)行處理后輸出。
微計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)原理圖如圖3所示，它由穩(wěn)壓電源〔7、1〕、傳感器〔6〕、前置放大器〔7、3〕(可采用ICL7650斬波穩(wěn)零放大器)、A／D轉(zhuǎn)換接口〔7、4〕(可采用DL8103電壓頻率轉(zhuǎn)換器)、微計(jì)算機(jī)〔7、5〕、直流電機(jī)及控制驅(qū)動(dòng)接口〔7、2〕和微型打印機(jī)〔7、6〕組成。利用微計(jì)算機(jī)〔7、5〕的鍵盤輸入必要的控制信息，使直流電機(jī)在微計(jì)算機(jī)〔7、5〕的控制下，驅(qū)動(dòng)筆套按標(biāo)準(zhǔn)速度下降，傳感器〔6〕將筆卡夾著力轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，經(jīng)前置放大器〔7、3〕、A／D轉(zhuǎn)換器〔7、4〕，由微計(jì)算機(jī)〔7、5〕采集和處理，自動(dòng)扣除傳感器和電路漂移，顯示標(biāo)準(zhǔn)插片脫離筆卡瞬間的力值，并經(jīng)微型打印機(jī)〔7、6〕打印輸出。
本實(shí)用新型的試制樣機(jī)，其測(cè)量方法符合制筆行業(yè)技術(shù)要求，傳感器標(biāo)定精度為全量程的0.5％，標(biāo)準(zhǔn)砝碼標(biāo)定儀器精度為全量程的0.5％由于微計(jì)算機(jī)控制電機(jī)自動(dòng)進(jìn)給，保證插片相對(duì)移動(dòng)速度穩(wěn)定，克服了人為因素影響。而且由于卡具可調(diào)，克服了原來(lái)卡具不可調(diào)整使測(cè)量不同規(guī)格筆卡時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)插片偏離原來(lái)中心軸線所造成測(cè)量精度不高的缺點(diǎn)，提高了精度和自動(dòng)化水平，適應(yīng)各種筆卡夾著力測(cè)試要求，為制筆行業(yè)提供測(cè)試筆卡夾著力的理想儀器，此外，它還可適應(yīng)其它夾子、卡箍的夾著能力的測(cè)試要求，同時(shí)還擴(kuò)展了微計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)進(jìn)行各種筆卡夾著力試驗(yàn)的測(cè)力儀，它包括一個(gè)筆卡夾著力采樣裝置和一個(gè)微計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于是由標(biāo)準(zhǔn)插片[3]、拉力繩[4]、萬(wàn)向接桿[5]、可調(diào)卡頭[8]、小量程懸梁式荷重傳感器[6]、微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[7]和直流電機(jī)[12]主要部件構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求
1所述的筆卡夾著力測(cè)力儀、其特征在于標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕通過(guò)拉力繩〔4〕和小型萬(wàn)向接桿〔5〕與傳感器〔6〕懸梁軸線垂直連接，同時(shí)在卡具座上安裝了可調(diào)卡頭〔8〕，以便在測(cè)量不同規(guī)格的筆卡時(shí)，利用可調(diào)卡頭〔8〕調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)插片〔3〕和傳感器〔6〕懸梁的相對(duì)位置，由此組成了小運(yùn)動(dòng)慣量夾著力采樣裝置。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的筆卡夾著力測(cè)力儀其特征在于微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)〔7〕控制直流電機(jī)〔12〕，經(jīng)減速器〔11〕、絲桿〔10〕、夾具座〔9〕和可調(diào)卡頭〔8〕連接，組成插片相對(duì)移動(dòng)速度控制和數(shù)據(jù)控制采集處理系統(tǒng)。
專利摘要
智能化筆卡測(cè)力儀屬于制筆行業(yè)測(cè)試各種筆卡夾著力的一種專用測(cè)力儀器。本實(shí)用新型采用小慣量傳動(dòng)系統(tǒng)直線傳遞被測(cè)力。利用可調(diào)卡頭，調(diào)整筆卡位置，克服在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的失真；用小量程懸梁式荷重傳感器進(jìn)行拉力測(cè)量；用微計(jì)算機(jī)控制插片相對(duì)移動(dòng)速度和數(shù)據(jù)采集處理，從而使測(cè)力儀適合于各種筆卡動(dòng)態(tài)特性的測(cè)量，減少人為因素影響，提高了測(cè)量精度和自動(dòng)化水平，同時(shí)擴(kuò)展了微計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01L5/00GK86202315SQ86202315
公開日1987年7月15日 申請(qǐng)日期1986年4月29日
發(fā)明者吳乃優(yōu), 林樺, 馬衛(wèi)國(guó), 賀剛 申請(qǐng)人:天津師范大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan