[发明专利]智能化微张力传感器

说明书

技术领域

本发明属于工业自动化控制装置技术领域，具体涉及一种智能化微张力传感器，特 别适用于纱线在运动中所受张力的检测，此外还可适用于对电线电缆、光纤光缆、磁带、 钢带或塑料薄膜之类的物体在运动中受力的检测和传感。

背景技术

就纺织行业而言，在纺织工艺过程中，纱线张力的变化会直接影响纱线质量以及影 响织物的品质，因此在九十年代中期，在以自动络筒机为代表的纺织机械中，特别是国际 先进机型的自动络筒机和并线机等均配备张力传感器，实现纱线张力的闭环控制。由于生 产设备需用的传感器数量众多，受设备制造成本的制约，不可能采用价格昂贵的仪器级的 张力传感器，因此采用的生产线级传感器精度低，制约了设备张力控制指标的提高。而在 我国甚至连生产线级的自动络筒机和并纱机上传感器的应用也甚少。

由法国生产的生产线级微张力传感器是一种基于金属电阻式变化的模拟信号微张力 传感装置，这种传感器价格低，应用量大，但由于技术指标低，一致性差，又由于目前尚 无技术指标好的传感器替代，因此纺织机械生产厂商不得不接受此类传感器。由瑞士生产 的基于陶瓷基板电阻式应变片的模拟信号微张力传感器相对于前述的法国产的模拟信号 微张力传感器而言，有精度高以及一致性稍好，但是价格甚为昂贵，难以推广到自动络筒 机或并线机上，至今用的很少。

上面提及的仪式器级的张力传感器以及法国产和瑞士产的张力传感器均采用电阻式 应变片技术，由于元件材料性能的离散型，易造成绝对精度一致性差，并且由于受基本原 理的制约，使用寿命相对较短，持久稳定性、可靠性和环境温度适应性并不理想。此外， 还由于生产和调试工艺要求较为严苛，制造成本高。因此一种精度高价格低适合纺织行业 生产线使用的微张力传感器，是业内研究探索的重要课题。

中国发明专利申请公开号CN101314878A推荐了一种高速、微张力粗纱在线检测装 置，应用于在棉条经过多级拉伸过程中变成粗纱，并在高速加捻过程中保持恒张力的检测， 在停车时通过磁感应线圈在不断纱的情况下实现对传感器的零位调整，藉以保证微张力粗 纱在线检测的精度。该专利申请方案是基于公开号CN101382465A(动态张力传感器)及 公告号CN201301377Y(微张力断线传感器)这两项专利方案中未公开的位于检测端处的 传导部件的结构而提出的，也就是说CN101314878A对检测端的传导部件作了改进，具体 可参见该专利申请的说明书第2页第1至第3行；工作原理参见说明书第3页第6-13行。 该方案属于磁感应范畴，虽有结构简单之长处，但检测的精确性、一致性和稳定性并不会 表现出令人满意的程度。

发明专利授权公告号CN100356152C披露了一种自动检测装置的力传感器，该专利 同样是以被测物体的张力变化以磁场变化后电压线性变化的形式输出，因此同存前一专利 申请方案的欠缺。

针对上述已有技术所存在的欠缺，有必要加以改进，本申请人经过了长时间的探索， 找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种使用寿命长、稳定性好、不受环境温度影响、检测精度 高以及制造和安装使用方便并且廉价的智能化微张力传感器。

本发明的任务是这样来完成的，一种智能化微张力传感器，包括具有壳腔并且配有 壳盖的壳体；一信号数字处理控制电路板，固定在所述的壳腔中；一涡流线圈，固定在所 述的信号数字处理控制电路板上，并且与信号数字处理控制电路板电连接；上、下导纱片 和受力导纱片，位于所述壳腔的一端的壳壁外，其中：上、下导纱片均与所述壳壁固定， 并且两者保持上下对应，而所述受力导纱片位于上、下导纱片之间，并且与上、下导纱片 的位置错开，与上、下导纱片共同形成三角形的空间位置关系；一位移传动杠杆，该位移 传动杠杆的中部枢轴设置在壳体的壳腔中，一端穿过壳体的壳壁与所述的受力导纱片固 定，而另一端固接有一涡流产生片，该涡流产生片对应于所述涡流线圈的轴向的一侧。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述的壳腔内并且位于壳腔的长度方向的两端 各具有一底座，所述的信号数字处理控制电路板以水平状态固定在底座上。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的位移传动杠杆为一端高而另一端低的台 阶形结构。