用于紡織設(shè)備的紗線張力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于紡織設(shè)備的紗線張力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在紡織過程中，已知的是監(jiān)測并控制向紡織機器、例如織機或針織機器供給的紗線的張力，以便保持其大致恒定在預(yù)定的最佳值。這樣的構(gòu)思使改善產(chǎn)品的質(zhì)量和最小化過程期間的意外的堵塞或中止的風(fēng)險成為可能。
[0003]通常用于該目的的紗線張力傳感可以基于通過惠斯通電橋連接的電阻應(yīng)變計或基于霍爾效應(yīng)。
[0004]使用電阻應(yīng)變計的張力傳感器建立起來相當復(fù)雜，這使得它們相對昂貴且脆弱。
[0005]眾所周知的是，使用霍爾效應(yīng)的張力傳感器受熱漂移的影響，這使得需要周期性地重置張力傳感器，導(dǎo)致紡織過程中的復(fù)雜化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供獲得極高精度的測量同時克服常規(guī)傳感器的上述缺點的紗線張力傳感器，所述紗線張力傳感器具有比使用電阻應(yīng)變計的傳感器更簡單且更牢固的結(jié)構(gòu)，并且不受霍爾效應(yīng)傳感器的熱漂移問題的影響。
[0007]上述目的和根據(jù)以下描述將會變得顯而易見的其它優(yōu)點通過具有所附權(quán)利要求1所述的特征的紗線張力傳感器來實現(xiàn)，而所附從屬權(quán)利要求限定了本發(fā)明的有利但次要的其它特征。
【附圖說明】
[0008]現(xiàn)在將會參考其一些優(yōu)選但非專屬性實施例來更詳細地描述本發(fā)明，為了非限制性示例的目的而在附圖中圖示了所述優(yōu)選但非專屬性實施例，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的紗線張力傳感器的透視圖；
[0010]圖2是圖1中的紗線張力傳感器的側(cè)視圖；
[0011]圖3是僅示出了圖1中的紗線張力傳感器的第一部件的側(cè)視圖；
[0012]圖4是圖3中的部件的工作原理的示意圖；
[0013]圖5是圖1中的紗線張力傳感器的第二部件的透視圖；
[0014]圖6是顛倒示出的圖3中的部件的透視圖；
[0015]圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的紗線張力傳感器的工作原理的電路圖；
[0016]圖8是本發(fā)明的第一替代性實施例中的紗線張力傳感器的透視圖；
[0017]圖9是圖8中的紗線張力傳感器的側(cè)視圖；
[0018]圖10是本發(fā)明的第二替代性實施例中的紗線張力傳感器的側(cè)視圖；
[0019]圖11是本發(fā)明的第三替代性實施例中的紗線張力傳感器的透視圖；
[0020]圖12是圖11中的紗線張力傳感器的軸向剖視圖；
[0021]圖13是本發(fā)明的第四替代性實施例中的紗線張力傳感器的局部剖切透視圖；
[0022]圖14是圖13中的紗線張力傳感器的軸向剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]參考圖1-7，適于測量紡織設(shè)備中的紗線Y的張力的傳感器10包括具有大致矩形輪廓的板狀托架12。在圖1和2中，為了更清楚，托架12以虛線示為透明的。一體凸緣14從托架12的兩個長側(cè)面中的一個成直角突出。凸緣14支撐電路板16，電路板16在其相應(yīng)的相對側(cè)16a、16b上設(shè)有兩個螺旋線圈18a、18b (圖5和6)。
[0024]接觸元件相對于托架12通過支撐裝置來支持，所述接觸元件由形如倒U的絲線導(dǎo)向套箍19構(gòu)成，適于與紗線Y可滑動地接合，在該實施例中，所述支撐裝置由平行于托架12的表面并且平行于凸緣14的表面的柔性臂20構(gòu)成。如在圖3中詳細地圖示的，柔性臂20設(shè)有形如骨頭的縱向狹槽21，縱向狹槽2具有直線中間部分21a和在其相對端處的兩個擴大部分21b、21c，兩個擴大部分21b、21c在矩形的角處的四個點20a、20b、20c和20d中局部地減小了柔性臂20的材料的厚度；以此方式，柔性臂20在運動學(xué)上類似于在圖4中示意地示出的具有彈性鉸鏈的鉸接的四邊形。有利地，柔性臂20由單塊金屬材料、優(yōu)選鋁合金制成，并且四個點20a、20b、20c和20d處的材料的最小厚度約等于縱向狹槽21的直線中間部分21a畫出的區(qū)域中的厚度的1/10。
[0025]柔性臂20具有第一或固定端20e，第一或固定端20e經(jīng)由螺釘24與托架12的突出脊狀物22 —體。絲線導(dǎo)向套箍19在與凸緣14的相對側(cè)上固定到柔性臂20的相對或可移動端20f?？梢苿佣?0f根據(jù)紗線Y的張力的波動而朝向/遠離凸緣14平行于托架12的表面自由振蕩。具體地，絲線導(dǎo)向套箍19布置為以干涉通過一對絲線導(dǎo)向銷28、30強加給紗線Y的路徑，所述對絲線導(dǎo)向銷28、30分別在套箍19的上游和下游成直角固定到托架
12。在與絲線導(dǎo)向套箍19的相對側(cè)上，柔性臂20的可移動端20f形如具有平坦表面32a的平臺32，平坦表面32a在下螺旋線圈18b的前面面向并且平行于電路板16的下表面16b。
[0026]參考圖7，圖7示意地圖示了根據(jù)本發(fā)明的紗線張力傳感器的工作原理，以本身已知的方式，電路板16設(shè)有控制電路，所述控制電路編程為調(diào)節(jié)應(yīng)用于電路末端的電壓VC，以便經(jīng)由閉環(huán)反饋來保持經(jīng)過螺旋線圈18a、18b的電流I的強度基本上恒定在預(yù)定值。在圖7中，螺旋線圈18a、18b示意地示為由電阻RS和電感LS組成，電阻RS和電感LS串聯(lián)布置，并且電阻RS和電感LS平行于電容器C并列連接，以便使電路諧振。因此，螺旋線圈18a、18b產(chǎn)生與經(jīng)過它們的電流成比例的強度的受控的主磁場。如所知的，這樣的磁場在平臺32上產(chǎn)生渦電流，所述渦電流的強度與相距產(chǎn)生它們的來源、即螺旋線圈18a、18b的距離成比例。渦電流轉(zhuǎn)而產(chǎn)生成比例強度的感應(yīng)磁場。在圖7中，感應(yīng)磁場示為通過由串聯(lián)布置的電阻和電感組成的閉合電路M來產(chǎn)生。感應(yīng)磁場根據(jù)已知的楞次定律在螺旋線圈18a、18b上產(chǎn)生電感L(d)的變化和電阻R(d)的變化。上述變化兩者都是平臺32與螺旋線圈18a、18b之間的距離d的函數(shù)(圖7)。仍以本身已知的方式，電路板16編程為當輸出諧振電路的振蕩頻率f和和諧振電路的等效并列阻抗Rp兩者時返回，諧振電路的振蕩頻率f根據(jù)以下公式與總電感L有關(guān)，總電感L等于電感Ls與電感L (d)的變化的和
[0027]L= 1/[C(2 JT f)2]
[0028]和諧振電路的等效并列阻抗Rp由以下公式給出
[0029]Rp= P/I 2
[0030]其中P是所測量的功率。
[0031]兩個測量中的第一個大致不受溫度變化的影響(大約15ppm/°C )，而第二測量在很大程度上受溫度變化的影響(大約3900ppm/°C )。
[0032]圖8和9示出了本發(fā)明的替代性實施例，該替代性實施例能夠消除溫度變化對測量的影響。
[0033]在該實施例中，柔性臂120的平臺132具有狹長的輪廓，該狹長的輪廓具有兩個相對的平坦側(cè)面132a、132b。平臺132插入在兩個電路板116’、116”之間，兩個電路板116’、116”在兩個相應(yīng)的相對側(cè)上都設(shè)有兩個螺旋線圈(在圖8中，僅上側(cè)116’a、116”上的螺旋線圈118’a、118”可見)?？刂茊卧幊虨楦鶕?jù)由兩個電路板116’和116”測量的等效并列阻抗之間的比來計算平臺132的位置，以便消除溫度對測量的影響。
[0034]圖10示意地圖示了本發(fā)明的第二替代性實施例，其中柔性臂220設(shè)有動態(tài)阻尼器234，動態(tài)阻尼器234適于限制由紗線的張力變化引起的柔性臂220的變化，因此增加測量的精度。動態(tài)阻尼器234由彈性箔236組成，彈性箔236從柔性臂220的自由端朝向縱向狹槽221的內(nèi)部且平行于縱向狹槽221突出，并且承載錨固到其自由端的質(zhì)量塊