基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀的製作方法

2023-10-05 11:31:14

基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀。目的是提供的測試儀應具有較高的測量精度，並具有結構緊湊，使用方便的特點。技術方案是：基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構、數據顯示設備、測距傳感器以及控制模塊；所述控制模塊與所述測距傳感器、數據顯示設備通過數據線電連通；其特徵在於：所述加壓機構為壓力傳感器加壓機構，包括兩根豎直布置且由電機驅動的絲杆、由前述兩根絲杆驅動作上下升降運動的加壓橫板以及固定在加壓橫板底端並通過壓板往下頂壓被測產品的壓力傳感器；該壓力傳感器還通過數據線電連通所述的控制模塊。
【專利說明】基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量工具，具體是一種基於壓力傳感器的測量被類產品壓縮回彈性的測試儀。

【背景技術】
[0002]由於壓縮回彈性是被類產品質量好壞的重要指標之一，因此在生產過程中需要對被類產品進行相關測試來獲得產品的壓縮回彈性數據，目前的測試方式主要有手工測試及使用絲綿被壓縮回彈性測試儀進行測試。在使用絲綿被壓縮回彈性測試儀時，其測試結果的準確率以及工作效率能比與手工測試獲得較大提升，但還存在一些不足之處:
[0003]目前，絲綿被壓縮回彈性測試儀是通過砝碼的方式加壓的，其缺點是:儀器笨重、結構不緊湊；搬運不便，搬運前必須先固定破碼以避免破碼晃動和碰撞；破碼使用時間長後容易磨損，從而對測量精度造成一定的影響。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是克服上述【背景技術】中的不足，提供一種基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，該測試儀應具有較高的測量精度，並具有結構緊湊，使用方便的特點。
[0005]本實用新型的技術方案是:基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構、數據顯示設備、測距傳感器以及控制模塊；所述控制模塊與所述測距傳感器、數據顯示設備通過數據線電連通；
[0006]其特徵在於:所述加壓機構為壓力傳感器加壓機構，包括兩根豎直布置且由電機驅動的絲杆、由前述兩根絲杆驅動作上下升降運動的加壓橫板以及固定在加壓橫板底端並通過壓板往下頂壓被測產品的壓力傳感器；該壓力傳感器還通過數據線電連通所述的控制模塊。
[0007]所述電機通過聯軸器驅動其中一個絲杆轉動，且通過帶輪機構保持兩個絲杆的同步轉動。
[0008]所述帶輪機構包括分別固定在兩個絲杆上端的帶輪以及相配合的皮帶。
[0009]所述框架包括矗立在前面和後面的兩塊主板，矗立在左右兩側的兩塊側板，主板和側板圍成的區域內由上而下對齊排列且水平布置著頂板、中間板以及底板。
[0010]所述中間板上由三個L型擋板圍成一個用於定位試樣的正方形區域。
[0011]所述測距傳感器的數量為四個且分別設置在測試區域的四個上頂點。
[0012]所述絲杆導程為5mm。
[0013]該測試儀還配置一用於放置在試樣上表面的測試壓片。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型通過加壓機構可在豎直方向上對測試壓片直接施力，並且能夠通過壓力傳感器反饋數據高效改變施力的大小；通過直接準確的加壓方式，簡化了加壓機構，極大地提升了被類產品壓縮回彈性的測量精度；另外，本實用新型還具有結構簡單和使用方便的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的立體結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型中框架的爆炸結構示意圖。
[0018]圖3是本實用新型中加壓機構的爆炸結構示意圖。
[0019]圖4是本實用新型中待測試狀態示意圖。
[0020]圖5是本實用新型中加壓狀態之一(施加2kgf力時)示意圖。
[0021]圖6是本實用新型中加壓狀態之二(施加4kgf力時)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]以下結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型並不局限於以下實施例。
[0023]如圖1所示，基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構、四個測距傳感器、數據顯示設備(通常為顯示屏，設置在框架頂端；圖中省略)、以及控制模塊(圖中省略)。
[0024]如圖2所示，所述框架包括矗立在前面和後面的兩塊主板I以及矗立在左右兩側的兩塊側板2 ;主板和側板圍成的區域內由上而下對齊排列且水平布置著頂板5、中間板6以及底板7。中間板上還固定著三個L型截面擋板6-2，這三個L型擋板圍成一個開口的正方形測試區域，用於定位試樣。所述中間板與底板之間的空間用於放置電機、電源以及電子元件。
[0025]所述四個傳感器安裝在頂板底面的四個角，向下檢測傳感器與測試壓片之間的距離。
[0026]如圖3所示，所述加壓機構為壓力傳感器加壓機構；該壓力傳感器加壓機構中，兩根可轉動的絲杆8-4豎直布置，並且由電機驅動；絲杆的頂端通過軸承8-6定位于于頂板5的下表面，絲杆的下半部通過軸承8-3定位於中間板6的下表面，絲杆的底端往下穿越過中間板；電機8-1安裝在中間板的下方，電機轉軸通過聯軸器8-2與其中的一個絲杆底端固定。加壓橫板8的左右兩側分別通過安裝座8-13固定一與絲杆相配合的螺母套8-16，使得絲杆的轉動轉化為加壓橫板的豎直運動。所述絲杆導程通常為3-10mm，優選為5mm。
[0027]加壓橫板的底端還固定一壓力傳感器8-18，壓板8-20則固定在壓力傳感器的底端，該壓力傳感器又通過數據線電連通所述的控制模塊。圖中可見:壓力傳感器通過上墊片8-17固定(粘結劑粘結或螺釘固定)在加壓橫板8-12的下表面，並通過下墊片8-19與壓板8-20固定(粘結劑粘結或螺釘固定)；加壓橫板往下運動時，就通過壓力傳感器底端的壓板往下頂壓被測產品。
[0028]為保持兩個絲杆的運動同步，該測試儀還配置了帶輪機構；圖中可見:兩個絲杆上端分別固定一帶輪8-5，並配置一皮帶8-7，電機通過該帶輪機構使兩個絲杆保持同步轉動。
[0029]所述測試壓片(圖中省略)放置在測試區域中，用於壓平試樣的上表面(試樣放置在下板的上表面)；所述測試壓片為一平面薄片，一般為金屬薄片(如不鏽鋼片)或非金屬薄片(如塑料片)。
[0030]進一步，所述電機可通過壓力傳感器與控制系統控制輸出力的大小(可設計專用軟體實現);有效輸出力優選為2 kg f、4 kg f(推力根據需要確定，推薦值為2*9.8 =19.6N)。
[0031]所述電機採用功率優選為1NM/S。
[0032]所述驅動部件的工作原理為:
[0033]如圖4所示，未施壓狀態時，電機8-1和絲杆8-4均處於靜止狀態，加壓橫板8_12保持在測試區域上方。
[0034]進行測試時:(I)如圖5所示，2kgf力加壓狀態:首先電機轉動，通過帶輪機構帶動兩個絲杆轉動，加壓橫板8逐步下降，通過壓力傳感器和壓板逐步對被測樣品上邊的測試壓片加壓；當壓力傳感器測得測試壓片所受壓力大小為19.6N(2kg*9.8N/kg)，可測得2kgf力數據，當壓力傳感器測得測試壓片所受壓力大小為39.2N(4kg*9.8/kg)，為4gkf力加壓狀態，可測得4kgf力加壓狀態。解除測試時，電機反轉，加壓橫板上升。
[0035]所述測距傳感器用於對試樣厚度進行測量(具體通過對壓板測距獲得試樣厚度數據)，測距傳感器的數量為四個且分別設置在測試區域的四個上頂點(即頂板的四角)；所述傳感器為紅外測距傳感器，測量範圍1cm?80cm，測量精度< Imm ;在設置傳感器時要充分考慮到紅外線的發射範圍，防止紅外線直接照射在支撐柱上從而幹擾測距；通過將測距傳感器與中間板之間的距離減去測距傳感器與測試壓片之間的距離後，再減去測試壓片的厚度，即可得到試樣的厚度值。
[0036]所述控制模塊(圖中省略)與所述傳感器、數據顯示設備、壓力傳感器電連接；所述控制模塊用於控制施壓時間、等待時間、數據處理與顯示測量結果。所述控制模塊、壓力傳感器、測距傳感器均可外購獲得。
[0037]本實用新型的測量方法如下:
[0038]1、準備20cmX20cm的三組試樣(例如絲綿被)，將一組試樣(圖中省略)整齊疊放入框架的測試區域內，將測試壓片平放在試樣上表面；
[0039]2、啟動本實用新型，首先電機8-1啟動，帶動帶輪機構運動，使得兩絲杆同步轉動，加壓橫板8下降；當壓力傳感器8-18測得測試壓片上的壓力為19.6N(2kg*9.8N/kg)時，等待30秒後往上縮回加壓橫板，等待30秒後再對試樣施壓，重複3次上述步驟後，測距傳感器開始測距並將信號返回控制模塊；
[0040]3、3次測量完畢加壓橫板上升，等待30秒後，電機帶動加壓橫板下移對式樣施壓，壓力傳感器測得測試壓片受到的壓力為39.2N(4kg*9.8N/kg*2)，等待30秒後加壓橫板縮回使其壓板脫離測試壓片，測距傳感器開始測距並將信號返回控制模塊；
[0041]4、等待3分鐘後，測距傳感器開始測距並將信號返回控制模塊；
[0042]5、對另兩組試樣也依次進行上述1、2、3、4步驟的操作；
[0043]6、控制模塊經過處理計算後得出被類產品的壓縮率和回復率，並通過數據顯示設備顯示獲得的數據。
【權利要求】
1.基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構、數據顯示設備、測距傳感器以及控制模塊；所述控制模塊與所述測距傳感器、數據顯示設備通過數據線電連通； 其特徵在於:所述加壓機構為壓力傳感器加壓機構，包括兩根豎直布置且由電機(8-1)驅動的絲杆(8-4)、由前述兩根絲杆驅動作上下升降運動的加壓橫板(8)以及固定在加壓橫板底端並通過壓板(8-20)往下頂壓被測產品的壓力傳感器(8-18);該壓力傳感器還通過數據線電連通所述的控制模塊。
2.根據權利要求1所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:所述電機通過聯軸器(8-2)驅動其中一個絲杆轉動，且通過帶輪機構保持兩個絲杆的同步轉動。
3.根據權利要求2所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:所述帶輪機構包括分別固定在兩個絲杆上端的帶輪(8-5)以及相配合的皮帶(8-7)。
4.根據權利要求3所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:所述框架包括矗立在前面和後面的兩塊主板(I)，矗立在左右兩側的兩塊側板(2)，主板和側板圍成的區域內由上而下對齊排列且水平布置著頂板(5)、中間板￠)以及底板⑵。
5.根據權利要求4所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:所述中間板上由三個L型擋板(6-2)圍成一個用於定位試樣的正方形區域。
6.根據權利要求5所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:所述測距傳感器的數量為四個且分別設置在測試區域的四個上頂點。
7.根據權利要求6所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:所述絲杆導程為5mm。
8.根據權利要求7所述的基於壓力傳感器的被類產品壓縮回彈性測試儀，其特徵在於:該測試儀還配置一用於放置在試樣上表面的測試壓片。
【文檔編號】G01N3/42GK204128913SQ201420583564
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】李莉, 武傳宇, 謝奇志, 陳琦琦, 鍾浩 申請人:杭州市質量技術監督檢測院