基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀。目的是提供的測試儀應(yīng)具有較高的測量精度，并具有結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便的特點。技術(shù)方案是：基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構(gòu)、數(shù)據(jù)顯示設(shè)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(shù)據(jù)顯示設(shè)備通過數(shù)據(jù)線電連通；其特征在于：所述加壓機構(gòu)為壓力傳感器加壓機構(gòu)，包括兩根豎直布置且由電機驅(qū)動的絲桿、由前述兩根絲桿驅(qū)動作上下升降運動的加壓橫板以及固定在加壓橫板底端并通過壓板往下頂壓被測產(chǎn)品的壓力傳感器；該壓力傳感器還通過數(shù)據(jù)線電連通所述的控制模塊。
【專利說明】 基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量工具，具體是一種基于壓力傳感器的測量被類產(chǎn)品壓縮回彈性的測試儀。

【背景技術(shù)】
[0002]由于壓縮回彈性是被類產(chǎn)品質(zhì)量好壞的重要指標之一，因此在生產(chǎn)過程中需要對被類產(chǎn)品進行相關(guān)測試來獲得產(chǎn)品的壓縮回彈性數(shù)據(jù)，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(jié)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(jié)構(gòu)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；破碼使用時間長后容易磨損，從而對測量精度造成一定的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】中的不足，提供一種基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，該測試儀應(yīng)具有較高的測量精度，并具有結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便的特點。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構(gòu)、數(shù)據(jù)顯示設(shè)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(shù)據(jù)顯示設(shè)備通過數(shù)據(jù)線電連通；
[0006]其特征在于:所述加壓機構(gòu)為壓力傳感器加壓機構(gòu)，包括兩根豎直布置且由電機驅(qū)動的絲桿、由前述兩根絲桿驅(qū)動作上下升降運動的加壓橫板以及固定在加壓橫板底端并通過壓板往下頂壓被測產(chǎn)品的壓力傳感器；該壓力傳感器還通過數(shù)據(jù)線電連通所述的控制模塊。
[0007]所述電機通過聯(lián)軸器驅(qū)動其中一個絲桿轉(zhuǎn)動，且通過帶輪機構(gòu)保持兩個絲桿的同步轉(zhuǎn)動。
[0008]所述帶輪機構(gòu)包括分別固定在兩個絲桿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后面的兩塊主板，矗立在左右兩側(cè)的兩塊側(cè)板，主板和側(cè)板圍成的區(qū)域內(nèi)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型擋板圍成一個用于定位試樣的正方形區(qū)域。
[0011]所述測距傳感器的數(shù)量為四個且分別設(shè)置在測試區(qū)域的四個上頂點。
[0012]所述絲桿導(dǎo)程為5mm。
[0013]該測試儀還配置一用于放置在試樣上表面的測試壓片。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明通過加壓機構(gòu)可在豎直方向上對測試壓片直接施力，并且能夠通過壓力傳感器反饋數(shù)據(jù)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(gòu)，極大地提升了被類產(chǎn)品壓縮回彈性的測量精度；另外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單和使用方便的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明中框架的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明中加壓機構(gòu)的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明中待測試狀態(tài)示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明中加壓狀態(tài)之一(施加2kgf力時)示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明中加壓狀態(tài)之二(施加4kgf力時)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0023]如圖1所示，基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構(gòu)、四個測距傳感器、數(shù)據(jù)顯示設(shè)備(通常為顯示屏，設(shè)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后面的兩塊主板I以及矗立在左右兩側(cè)的兩塊側(cè)板2 ;主板和側(cè)板圍成的區(qū)域內(nèi)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(qū)域，用于定位試樣。所述中間板與底板之間的空間用于放置電機、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(gòu)為壓力傳感器加壓機構(gòu)；該壓力傳感器加壓機構(gòu)中，兩根可轉(zhuǎn)動的絲桿8-4豎直布置，并且由電機驅(qū)動；絲桿的頂端通過軸承8-6定位于于頂板5的下表面，絲桿的下半部通過軸承8-3定位于中間板6的下表面，絲桿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(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器8-2與其中的一個絲桿底端固定。加壓橫板8的左右兩側(cè)分別通過安裝座8-13固定一與絲桿相配合的螺母套8-16，使得絲桿的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為加壓橫板的豎直運動。所述絲桿導(dǎo)程通常為3-10mm，優(yōu)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(shù)據(jù)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(jié)劑粘結(jié)或螺釘固定)在加壓橫板8-12的下表面，并通過下墊片8-19與壓板8-20固定(粘結(jié)劑粘結(jié)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(chǎn)品。
[0028]為保持兩個絲桿的運動同步，該測試儀還配置了帶輪機構(gòu)；圖中可見:兩個絲桿上端分別固定一帶輪8-5，并配置一皮帶8-7，電機通過該帶輪機構(gòu)使兩個絲桿保持同步轉(zhuǎn)動。
[0029]所述測試壓片(圖中省略)放置在測試區(qū)域中，用于壓平試樣的上表面(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(如不銹鋼片)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(tǒng)控制輸出力的大小(可設(shè)計專用軟件實現(xiàn));有效輸出力優(yōu)選為2 kg f、4 kg f(推力根據(jù)需要確定，推薦值為2*9.8 =19.6N)。
[0031]所述電機采用功率優(yōu)選為1NM/S。
[0032]所述驅(qū)動部件的工作原理為:
[0033]如圖4所示，未施壓狀態(tài)時，電機8-1和絲桿8-4均處于靜止狀態(tài)，加壓橫板8_12保持在測試區(qū)域上方。
[0034]進行測試時:(I)如圖5所示，2kgf力加壓狀態(tài):首先電機轉(zhuǎn)動，通過帶輪機構(gòu)帶動兩個絲桿轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)，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(tài)，可測得4kgf力加壓狀態(tài)。解除測試時，電機反轉(zhuǎn)，加壓橫板上升。
[0035]所述測距傳感器用于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(shù)據(jù))，測距傳感器的數(shù)量為四個且分別設(shè)置在測試區(qū)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，測量范圍1cm?80cm，測量精度< Imm ;在設(shè)置傳感器時要充分考慮到紅外線的發(fā)射范圍，防止紅外線直接照射在支撐柱上從而干擾測距；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后，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(shù)據(jù)顯示設(shè)備、壓力傳感器電連接；所述控制模塊用于控制施壓時間、等待時間、數(shù)據(jù)處理與顯示測量結(jié)果。所述控制模塊、壓力傳感器、測距傳感器均可外購獲得。
[0037]本發(fā)明的測量方法如下:
[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(qū)域內(nèi)，將測試壓片平放在試樣上表面；
[0039]2、啟動本發(fā)明，首先電機8-1啟動,帶動帶輪機構(gòu)運動,使得兩絲桿同步轉(zhuǎn)動,力口壓橫板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秒后往上縮回加壓橫板，等待30秒后再對試樣施壓，重復(fù)3次上述步驟后，測距傳感器開始測距并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秒后，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秒后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并將信號返回控制模塊；
[0041]4、等待3分鐘后，測距傳感器開始測距并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(jīng)過處理計算后得出被類產(chǎn)品的壓縮率和回復(fù)率，并通過數(shù)據(jù)顯示設(shè)備顯示獲得的數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，包括框架、加壓機構(gòu)、數(shù)據(jù)顯示設(shè)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(shù)據(jù)顯示設(shè)備通過數(shù)據(jù)線電連通； 其特征在于:所述加壓機構(gòu)為壓力傳感器加壓機構(gòu)，包括兩根豎直布置且由電機(8-1)驅(qū)動的絲桿(8-4)、由前述兩根絲桿驅(qū)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并通過壓板(8-20)往下頂壓被測產(chǎn)品的壓力傳感器(8-18);該壓力傳感器還通過數(shù)據(jù)線電連通所述的控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:所述電機通過聯(lián)軸器(8-2)驅(qū)動其中一個絲桿轉(zhuǎn)動，且通過帶輪機構(gòu)保持兩個絲桿的同步轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:所述帶輪機構(gòu)包括分別固定在兩個絲桿上端的帶輪(8-5)以及相配合的皮帶(8-7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:所述框架包括矗立在前面和后面的兩塊主板(I)，矗立在左右兩側(cè)的兩塊側(cè)板(2)，主板和側(cè)板圍成的區(qū)域內(nèi)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(jù)權(quán)利要求4所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:所述中間板上由三個L型擋板(6-2)圍成一個用于定位試樣的正方形區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:所述測距傳感器的數(shù)量為四個且分別設(shè)置在測試區(qū)域的四個上頂點。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:所述絲桿導(dǎo)程為5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于壓力傳感器的被類產(chǎn)品壓縮回彈性測試儀，其特征在于:該測試儀還配置一用于放置在試樣上表面的測試壓片。
【文檔編號】G01N3/42GK104316420SQ201410532293
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】李莉, 武傳宇, 謝奇志, 王敏君, 彭華陵, 顧虎 申請人:杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院