[其他]智能化筆卡測力儀

無效

• 申請號: 86202315
• 申請日: 1986-04-29
• 公開（公告）號: CN86202315U
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 吳乃優;林樺;馬衛國;賀剛
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01D5/12
• 代理公司: 天津師范大學專利事務所
• 代理人: 李明,王惠民

本實用新型發明屬于制筆行業測試筆卡夾著力的一種新型專用儀器。

目前制筆行業普遍使用纖維拉力儀測量筆卡夾著力。由于使用這種儀器是手工操工，人為影響因素多，標準插片相對移動速度不穩定，測量誤差大，而且因為夾具不可調整，測量不同筆卡時，會使標準插片偏離原來的中心軸線，從而造成測量精度不高，用纖維拉力儀測量筆卡示意圖如圖1所示，被測筆套〔1〕被夾持在卡具〔14〕上，插入筆套〔1〕和筆卡〔2〕之間的標準插片〔3〕通過拉力繩〔4〕，經節點〔19〕與傳動齒輪系〔18〕連接。操作者搬動手動柱塞泵〔15〕，柱塞帶動筆套〔1〕向下移動，標準插片〔3〕通過拉力繩〔4〕和傳動齒輪系〔18〕使指針〔17〕相對刻度盤〔16〕轉動，當標準插片〔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，由于結構所限，決定了被測力的采樣精度不高，因為被測力經過支點〔19〕和傳動齒輪系〔18〕的傳遞而帶動指針〔17〕，因此拉力繩〔4〕和支點〔19〕之間以及傳動齒輪系〔18〕內部的潤滑狀態，齒輪間隙等因素影響被測力的傳遞。傳動齒輪系〔18〕轉動慣量大，不能反映由于筆套〔1〕和筆卡〔2〕的結構，材料和工藝方面的差異引起的夾著力的變化。手動柱塞泵〔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態特性，使測量結果失真。另外，使用指針〔17〕和刻度盤〔16〕指示被測力值，而且夾具〔14〕不可調整，測量不同規格的筆卡會使標準插片〔3〕偏離原來的中心軸線，從而決定了測量精度不高。

本實用新型的目的是從徹底改變現有裝置的基本結構，配合微計算機技術，提高測量精度和適應性出發，采用小量程懸梁式荷重傳感器將被測力轉換成電壓信號，由微計算機采集和處理，提高測量精度；用小型萬向接桿和可調卡具，減小運動慣量，保證標準插片和傳感器懸梁垂直，使被測力在傳遞過程中不失真；由微計算機控制直流電機驅動筆套下降，保證標準插片相對移動速度符合標準，自動進行測量，克服人為因素造成的測量誤差，從而為制筆行業提供一種適應性強的智能化筆卡夾著測試儀器。

下面結合附圖說明本實用新型的技術特征：

圖1、用纖維拉力儀測量筆卡夾著力的結構示意圖，

圖2、本實用新型基本結構示意圖，

圖3、本實用新型測量系統原理框圖。

智能化筆卡測力儀如圖2所示，它主要由標準插片〔3〕、拉力繩〔4〕、萬向接桿〔5〕、可調卡頭〔8〕、小量程懸梁式荷重傳感器〔6〕、微計算機系統〔7〕和直流電機〔12〕構成。

各部件連接方式是把標準插片〔3〕，通過拉力繩〔4〕和小型萬向接桿〔5〕與傳感器〔6〕懸梁軸線垂直連接，同時在卡具座〔9〕上安裝了可調卡頭〔8〕，以便在測量不同規格筆卡時，利用可調卡頭〔8〕調整標準插片〔3〕和傳感器〔6〕懸梁的相對位置，由此組成小運動慣量夾著力采樣裝置。通過微計算機系統〔7〕控制直流電機〔12〕，經減速器〔11〕、絲桿〔10〕、夾具座〔9〕和可調卡頭〔8〕連接，組成筆套下降速度控制和數據采集處理系統。

使用本實用新型測力儀時，圖2中的被測筆套〔1〕被夾持在可調卡頭〔8〕上，插入筆套〔1〕和筆卡〔2〕之間的標準插片〔3〕，通過拉力繩〔4〕和萬向接桿〔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）。在測量不同規格的筆卡〔2〕時，利用固定螺釘〔13〕前后調整可調卡頭〔3〕的位置，保證標準插片〔3〕均與傳感器〔6〕的懸梁軸線垂直，使被測力不失真地傳遞到傳感器〔6〕，傳感器〔6〕輸出信號將線性地反應被測力大小，在微計算機系統〔7〕的控制下，直流電機〔12〕經減速器〔11〕、絲桿〔10〕、夾具座〔9〕、可調卡頭〔8〕帶動筆套〔1〕按預先調整的速度下降，當標準插片〔3〕脫離筆卡〔2〕的瞬間，由微計算機系統〔7〕采集傳感器〔6〕的輸出信號，進行處理后輸出。

微計算機測量系統原理圖如圖3所示，它由穩壓電源〔7、1〕、傳感器〔6〕、前置放大器〔7、3〕（可采用ICL7650斬波穩零放大器）、A／D轉換接口〔7、4〕（可采用DL8103電壓頻率轉換器）、微計算機〔7、5〕、直流電機及控制驅動接口〔7、2〕和微型打印機〔7、6〕組成。利用微計算機〔7、5〕的鍵盤輸入必要的控制信息，使直流電機在微計算機〔7、5〕的控制下，驅動筆套按標準速度下降，傳感器〔6〕將筆卡夾著力轉變成電壓信號，經前置放大器〔7、3〕、A／D轉換器〔7、4〕，由微計算機〔7、5〕采集和處理，自動扣除傳感器和電路漂移，顯示標準插片脫離筆卡瞬間的力值，并經微型打印機〔7、6〕打印輸出。

本實用新型的試制樣機，其測量方法符合制筆行業技術要求，傳感器標定精度為全量程的0.5％，標準砝碼標定儀器精度為全量程的0.5％由于微計算機控制電機自動進給，保證插片相對移動速度穩定，克服了人為因素影響。而且由于卡具可調，克服了原來卡具不可調整使測量不同規格筆卡時，標準插片偏離原來中心軸線所造成測量精度不高的缺點，提高了精度和自動化水平，適應各種筆卡夾著力測試要求，為制筆行業提供測試筆卡夾著力的理想儀器，此外，它還可適應其它夾子、卡箍的夾著能力的測試要求，同時還擴展了微計算機的應用領域。