CN108181509A - 金属丝材米电阻连续精密测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属丝材米电阻连续精密测试装置及方法，包括放线装置和收线装置，放线装置与收线装置之间设有电阻采集装置，电阻采集装置的第一上下滚轮装置的下滚轮的第一下滚轮导电骨架的圆周外壁环圆周均匀分布有若干条测试齿纹，用于在转动过程中依次与待测丝材接触，第一下滚轮导电骨架的圆周外壁固定有第一下滚轮弹性套，第一下滚轮导电骨架与转轴之间设有第一绝缘层；第二上下滚轮装置的下滚轮包括第二下滚轮导电骨架，用于与待测丝材接触，第二下滚轮导电骨架与转轴之间设有第二绝缘层；第一、第二下滚轮导电骨架均通过导电测试头与电阻测量装置连接。其实现整盘丝材米电阻的连续测试，且保证了丝材整体米电阻的均匀性，精度高。

Description

金属丝材米电阻连续精密测试装置及方法

技术领域

本发明涉及金属丝材米电阻测试领域，特别涉及一种金属丝材米电阻连续精密测试装置及测试方法。

背景技术

对于常用的镍铬丝、铁铬铝、钨铝丝等电阻丝材，为了保证其发热功率稳定和产品互换性，都需要测试其米电阻。对于极细电阻丝，为了准确测量其直径，有通过重量计算丝径的，也可以通过测试电阻值推算其直径的。对于应用于航空、航天等领域的高精密电阻丝，其电阻精度要求1%甚至更低，采用常规方法因误差过大，不能准确测试其电阻均匀性。

对电阻丝米电阻进行测试，国内有相关报道，比如周丹等人制备了一种电热丝米电阻测试装置用夹具，但该夹具只能提供单次夹持测试，同时测试后会对丝材表面造成压痕等，测试效率低；柴治青采用“电压电流法”制备的连续米电阻测试装置，该方法采用单片机控制，工艺复杂，由于数模转化以及元件精度有限等原因，精度仅达到±2%，无法满足高精度连续米电阻测试要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种金属丝材米电阻连续精密测试装置及测试方法，其可以实现整盘丝材米电阻的连续测试，测试效率高，且保证了丝材整体米电阻的均匀性，本发明采用6位半数字万用表，结合四线制测试法，精度可达到0.2%以上，同时本发明采用橡胶材质结合铜测试齿纹结构，避免了丝材表面变形。

本发明的目的是这样实现的：一种金属丝材米电阻连续精密测试装置，包括放线装置和收线装置，所述放线装置与收线装置之间设有电阻采集装置，所述电阻采集装置包括沿待测丝材长度方向间隔设置的第一上下滚轮装置和第二上下滚轮装置，所述第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置的上滚轮、下滚轮分别与对应的转轴周向固定连接，并支撑在对应的转轴上，所述转轴与驱动装置连接，使驱动装置驱动上滚轮、下滚轮转动；所述第一上下滚轮装置的下滚轮包括第一下滚轮导电骨架，所述第一下滚轮导电骨架的圆周外壁环圆周均匀分布有若干条测试齿纹，用于在转动过程中依次与待测丝材接触，所述第一下滚轮导电骨架的圆周外壁固定有第一下滚轮弹性套，所述第一下滚轮弹性套设有用于为第一下滚轮导电骨架的测试齿纹让位的开口，所述第一下滚轮导电骨架与转轴之间设有第一绝缘层；所述第二上下滚轮装置的下滚轮包括第二下滚轮导电骨架，用于与待测丝材接触，所述第二下滚轮导电骨架与转轴之间设有第二绝缘层；所述第一上下滚轮装置的第一下滚轮导电骨架和第二上下滚轮装置的第二下滚轮导电骨架均与电阻测量装置电连接，所述电阻测量装置用于采集待测丝材的电阻信号，并进行处理、存储。

本实施例的第一下滚轮导电骨架、第二下滚轮导电骨架采用铜材质制成。

所述第一上下滚轮装置的上滚轮的下端面与第一上下滚轮装置的下滚轮的上端面接触，所述第二上下滚轮装置的上滚轮的下端面与第二上下滚轮装置的下滚轮的上端面接触；所述第一上下滚轮装置的上滚轮包括第一上滚轮骨架，所述第一上滚轮骨架的圆周外壁固定有第一上滚轮弹性套；所述第二上下滚轮装置的上滚轮包括第二上滚轮骨架，所述第二上滚轮骨架的圆周外壁固定有第二上滚轮弹性套；所述第一下滚轮弹性套、第一上滚轮弹性套、第二上滚轮弹性套均采用橡胶材质制成。本实施例的第一上滚轮骨架与第二上滚轮骨架采用不锈钢材质制成。所述第一上下滚轮装置的轴心线与第二上下滚轮装置的轴心线之间的间距为1米。本发明第一上滚轮骨架、第二上滚轮骨架、第一下滚轮导电骨架设置外弹性套主要是为了增加摩擦力和一定收缩性，防止丝材在滚轮部分硬碰硬变形。

第二下滚轮导电骨架为圆筒形，其外圆周壁上没有设置测试齿纹，在转动的过程中第二下滚轮导电骨架一直与待测丝材接触。而第一下滚轮导电骨架的外圆周壁上设有测试齿纹，在转动的过程中第二下滚轮导电骨架的多个测试齿纹依次与待测丝材接触。优选地，第二下滚轮没有测试齿纹和外弹性套，可以保持丝材与第二下滚轮导电骨架实时电连接，而第一下滚轮只有当丝材遇到测试齿纹时才使丝材与第一下滚轮导电骨架电连接，此时才能真正得到两测试点之间的电阻值，因为测试点距离为1米，所以叫做米电阻。当然，第二上下滚轮装置的下滚轮的结构也可以设置成第一上下滚轮装置的下滚轮的结构即将第一上下滚轮装置与第二上下滚轮装置设置成一样，这样需要第二上下滚轮装置的下滚轮与第一上下滚轮装置的下滚轮转动同步，即第二下滚轮导电骨架的测试齿纹与待测丝材接触时，第一下滚轮导电骨架的测试齿纹也与待测丝材接触。

优选地，所述测试齿纹为长条状，所述测试齿纹与第一下滚轮导电骨架的轴心线平行，且测试齿纹的长度短于第一下滚轮导电骨架的轴向长度。第一绝缘层、第二绝缘层均采用绝缘套，绝缘套采用聚四氟乙烯材质制成。第一下滚轮导电骨架与第一绝缘层周向固定连接，第一绝缘层与对应的转轴周向固定连接。第二下滚轮导电骨架与第二绝缘层周向固定连接，第二绝缘层与对应的转轴周向固定连接。本实施例的第一下滚轮导电骨架与第一绝缘层采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定，第一绝缘层与对应的转轴采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定。第二下滚轮导电骨架与第二绝缘层采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定，第二绝缘层与对应的转轴采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定。所述转轴均可转动地支撑在支座上。

所述放线装置与电阻采集装置之间设有丝材结束判断装置，所述丝材结束判断装置包括沿待测丝材长度方向间隔设置的两导电块，两导电块之间只通过与其接触的待测丝材导通短路，两导电块与报警提示电路电连接，所述报警提示电路用于在两导电块不导通时进行报警提示或输出提示信号控制相应装置（放线装置、收线装置、电阻采集装置的所有或其中一个或多个）停机。

两导电块固定支撑在支撑架上，所述支撑架设有用支撑两导电块的支撑板，所述支撑板采用绝缘材料制成，不能将两导电块短路；所述导电块上设有丝材压板；所述丝材压板采用绝缘材料制成，不能将两导电块短路。丝材可以通过压板压紧在导电块上，当然也可以采用其他方式将丝材与导电块紧密接触，且在丝材移动的过程中也保证丝材与导电块电连接，只有当丝材结束时，两导电块才断开。

所述报警提示电路包括报警提示装置、开关、电源，所述报警提示装置的两端经开关与电源的两端电连接，形成报警回路，所述报警提示装置的两端分别与两导电块电连接，在两导电块之间有丝材通过时，对报警回路短接，丝材结束时，两导电块之间处于断开状态，报警回路工作；所述报警回路设有第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端与报警提示装置的一端电连接，第一电阻R1的另一端分别与第一导电块、第二电阻R2的一端电连接，所述第二电阻R2的另一端与电源一端连接，电源另一端经开关分别与报警提示装置的另一端、第二导电块电连接；所述报警提示装置采用声音报警装置或/和光报警装置。

所述电阻测量装置采用数字万用表，数字万用表采用四线法测量丝材电阻以消除导线电阻，提高测试数据准确度，所述数字万用表的其中两个表笔均与第一下滚轮导电骨架电连接，所述数字万用表的另外两个表笔均与第二下滚轮导电骨架电连接，所述数字万用表用于将采集到的待测丝材的电阻信号传递给计算机；所述计算机用于将接收到的数字万用表输出的电阻信号进行处理、存储；并将数字万用表输出的电阻信号与设定的上、下限电阻值比较，超标时进行报警提示。当然，本发明也不限于四线法测量丝材电阻，也可以采用两线法等测量丝材电阻。

所述数字万用表经导电测试头分别与第一下滚轮导电骨架、第二下滚轮导电骨架电连接，所述数字万用表的其中两个表笔均与第一导电测试头连接，第一导电测试头与第一下滚轮导电骨架接触，所述数字万用表的另外两个表笔均与第二导电测试头连接，第二导电测试头与第二下滚轮导电骨架接触；所述导电测试头滑动配合在轴套内，所述轴套固定支撑在支撑座上，所述导电测试头一端位于轴套内，导电测试头另一端外伸出轴套，所述轴套的另一端固定有螺纹套，所述螺纹套内螺纹配合有螺杆，所述轴套内位于螺杆与导电测试头之间设有弹簧，通过螺杆挤压弹簧，给导电测试头一个轴向推力，使导电测试头顶紧在下滚轮导电骨架的轴端面。本发明可以将导电测试头的前端一部分（与下滚轮导电骨架的轴端面接触的一端）设置为可导电，其余部分设置为绝缘。当然，也可以将底座等设置为绝缘。所述螺纹套的径向设有紧固螺钉，紧固螺钉顶紧在螺杆上。所述导电测试头上设有用于与数字万用表的表笔固定连接的连接接头。

所述弹簧的两端分别设有推板，弹簧一端的第一推板与螺杆的轴端面接触，弹簧另一端的第二推板与导电测试头的轴端面接触；所述导电测试头与轴套之间设有钢球保持架，所述钢球保持架上安装有若干钢球。所述弹簧设置在限位套内，所述第一推板与限位套滑动配合，所述第一推板与轴套滑动配合。

一种金属丝材米电阻连续精密测试方法，采用了上述装置，其具体测试步骤包括：

1）调节测试房间室内温度为所需温度，如设置为20~25℃；

2）开启数字万用表、计算机，设定万用表测试方式为四线制测电阻方式；

3）根据丝径设定收线装置的排线参数；排线参数指线径、排线宽度、收线速度等，放线不用设置。

4）将放丝盘固定在放线装置上，并通过调节收线装置的反向旋转电机电流值设定放线装置张力；丝线盘转速通过电流调节，丝材走丝速度小于收线盘转速，因此带有拉力，但电机扭矩小，不会把丝拉断。

5）牵引丝材一端从放线装置依次经过丝材结束测试装置、第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置后固定在收线装置上，开启第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置后，使丝材从上滚轮与下滚轮接触面中间穿过，观察电脑测试记录和丝材长度数据（只要万用表电源开启，接线正确，丝材在两轮间通过就会测试出数据，看测试记录保证丝材长度和实际测试值位置相符，同时也是检测系统运行状态是否正常）；开启收线装置、放线装置和丝材结束测试装置，然后开始连续测试米电阻，每次当第一下滚轮导电骨架的测试齿纹与待测丝材接触时，数字万用表都能得到若干组丝材米电阻数据（丝材遇到齿轮时进行数据采集，因为万用表测试数据较快，可以得到多个数据），数字万用表将采集到的数据传递给计算机，计算机接收到的数据后去除开始和结尾的数据，对中间数据采用算数平均值方法计算平均值，将该平均值和对应的测试记录号保存在计算机中,通过下滚轮直径可以计算出丝材所处的长度位置（根据C=πD换算，每转一圈丝材走周长，根据该数据确定丝材长度位置，与测试的米电阻对比,确定电阻值超限的部位），在计算机中可设置上、下限电阻值，超标时会进行报警提示。

6）当丝材结束测试装置报警时，控制所有装置停机，可以自动或手动控制关闭所有装置的电源；

7）计算机保存数据，对数据进行判断整理，分析丝材是否合格。

采用上述方案，使本发明具有以下优点：由于本发明的金属丝材米电阻连续精密测试装置，包括放线装置和收线装置，所述放线装置与收线装置之间设有电阻采集装置，所述电阻采集装置包括沿待测丝材长度方向间隔设置的第一上下滚轮装置和第二上下滚轮装置，所述第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置的上滚轮、下滚轮分别与对应的转轴周向固定连接，并支撑在对应的转轴上，所述转轴与驱动装置连接，使驱动装置驱动上滚轮、下滚轮转动；所述第一上下滚轮装置的第一下滚轮导电骨架和第二上下滚轮装置的第二下滚轮导电骨架均与电阻测量装置电连接，所述电阻测量装置用于采集待测丝材的电阻信号，并进行处理、存储。牵引丝材一端从放线装置经过电阻采集装置后固定在收线装置上，然后开始连续测试米电阻，每次当第一下滚轮导电骨架的测试齿纹与待测丝材接触时，数字万用表都能得到若干数据，采用本专利的上述结构的测试装置，可以实现整盘丝材米电阻的连续测试，保证了丝材整体米电阻的均匀性。

计算机用于将接收到的数字万用表输出的电阻信号进行处理、存储；并将数字万用表输出的电阻信号与设定的上、下限电阻值，超标时进行报警提示。测试过程中可对超差部分进行报警，可以进行二次确认或者进行该段相应处理，丝材米电阻和对应长度在表格中存贮，方便显示调阅。

所述第一上下滚轮装置的下滚轮包括第一下滚轮导电骨架，所述第一下滚轮导电骨架的圆周外壁环圆周均匀分布有若干条测试齿纹，用于在转动过程中依次与待测丝材接触，所述第一下滚轮导电骨架的圆周外壁固定有第一下滚轮弹性套，所述第一下滚轮弹性套设有用于为第一下滚轮导电骨架的测试齿纹让位的开口，所述第一下滚轮导电骨架与转轴之间设有第一绝缘层；所述第二上下滚轮装置的下滚轮包括第二下滚轮导电骨架，用于与待测丝材接触，所述第二下滚轮导电骨架与转轴之间设有第二绝缘层；所述第一上下滚轮装置的上滚轮包括第一上滚轮骨架，所述第一上滚轮骨架的圆周外壁固定有第一上滚轮弹性套；所述第二上下滚轮装置的上滚轮包括第二上滚轮骨架，所述第二上滚轮骨架的圆周外壁固定有第二上滚轮弹性套；由于上滚轮橡胶材料的存在，在丝材和下滚轮铜接点形成较大压力，保证了丝材电阻测试的可靠性；同时由于下滚轮铜接点两侧均为橡胶材质，避免了因上滚轮施压造成的丝材压痕，保证了丝材表面质量的一致性。

本发明增加丝材结束测试装置，避免了丝材尾部在测试完后散乱的现象。

采用本发明的装置及方法可以对丝材电阻进行连续精确测试，从而判断出丝材电阻的均匀性，同时也可以作为间接判断丝材直径均匀性的方法，特别是对于不便于测试直径的丝材，也可以采用本发明这种测试电阻的方式测试其丝径值和丝径的均匀性。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的金属丝材米电阻连续精密测试装置的结构示意图；

图2为本发明的金属丝材米电阻连续精密测试装置的电阻采集装置的结构示意图；

图3为图2的P部放大图；

图4为本发明的金属丝材米电阻连续精密测试装置的导电测试头的安装示意图；

图5为本发明的金属丝材米电阻连续精密测试装置的第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置的结构示意图；

图6为本发明的金属丝材米电阻连续精密测试装置的丝材结束判断装置的结构示意图。

附图中，1为放线装置，2为丝材结束判断装置，21为导电块，22为支撑板，23为压板，3为第一上下滚轮装置，31为第一上滚轮骨架，32为第一上滚轮橡胶套，33为第一下滚轮导电骨架，331为测试齿纹，34为第一下滚轮橡胶套，35为第一绝缘层，4为第二上下滚轮装置，41为第二上滚轮骨架，42为第二上滚轮橡胶套，43为第二下滚轮导电骨架，44为第二绝缘层，5为收线装置，6为丝材，7为转轴，8为数字万用表，9为计算机，10为导电测试头，11为轴套，12为支撑座，13为螺纹套，14为螺杆，15为弹簧，16为第一推板，17为第二推板，18为钢球保持架，19为钢球，20为限位套。

具体实施方式

参见图1至图6，一种金属丝材米电阻连续精密测试装置，包括放线装置1和收线装置5，所述放线装置1与收线装置5之间设有电阻采集装置，所述电阻采集装置包括沿待测丝材长度方向间隔设置的第一上下滚轮装置3和第二上下滚轮装置4，所述第一上下滚轮装置3、第二上下滚轮装置4的上滚轮、下滚轮分别与对应的转轴7周向固定连接，并支撑在对应的转轴7上，所述转轴7与驱动装置连接，使驱动装置驱动上滚轮、下滚轮转动；所述第一上下滚轮装置3的下滚轮包括第一下滚轮导电骨架33，所述第一下滚轮导电骨架33的圆周外壁环圆周均匀分布有若干条测试齿纹331，用于在转动过程中依次与待测丝材6接触，所述第一下滚轮导电骨架33的圆周外壁固定有第一下滚轮橡胶套34，所述第一下滚轮橡胶套34设有用于为第一下滚轮导电骨架33的测试齿纹331让位的开口，所述第一下滚轮导电骨架33与转轴7之间设有第一绝缘层35；所述第二上下滚轮装置4的下滚轮包括第二下滚轮导电骨架43，用于与待测丝材接触，所述第二下滚轮导电骨架43与转轴7之间设有第二绝缘层44；所述第一上下滚轮装置3的第一下滚轮导电骨架33和第二上下滚轮装置4的第二下滚轮导电骨架43均与电阻测量装置电连接，所述电阻测量装置用于采集待测丝材的电阻信号，并进行处理、存储。本实施例的导电材料均采用铜材质。本实施例的绝缘材料采用聚四氟乙烯材质。

所述放线装置1采用放线电机，收线装置5采用收线电机。放丝盘固定在放线电机的转轴7上。收线盘固定在收线电机的转轴7上。放线装置1和收线装置5张力大小通过设定电机电流大小调节，避免收丝张力不够导致丝材排列不整齐。

所述第一上下滚轮装置3的上滚轮的下端面与第一上下滚轮装置3的下滚轮的上端面接触，所述第二上下滚轮装置4的上滚轮的下端面与第二上下滚轮装置4的下滚轮的上端面接触；所述第一上下滚轮装置3的上滚轮包括第一上滚轮骨架31，所述第一上滚轮骨架31的圆周外壁固定有第一上滚轮橡胶套32；所述第二上下滚轮装置4的上滚轮包括第二上滚轮骨架41，所述第二上滚轮骨架41的圆周外壁固定有第二上滚轮橡胶套42。

第二下滚轮导电骨架43为圆筒形，其外圆周壁上没有设置测试齿纹331，在转动的过程中第二下滚轮导电骨架43一直与待测丝材接触。而第一下滚轮导电骨架33的外圆周壁上设有测试齿纹331，在转动的过程中第二下滚轮导电骨架43的多个测试齿纹331依次与待测丝材接触。当然，第二上下滚轮装置4的下滚轮的结构也可以设置成第一上下滚轮装置3的下滚轮的结构即将第一上下滚轮装置3与第二上下滚轮装置4设置成一样，这样需要第二上下滚轮装置4的下滚轮与第一上下滚轮装置3的下滚轮转动同步，即第二下滚轮导电骨架43的测试齿纹331与待测丝材接触时，第一下滚轮导电骨架33的测试齿纹331也与待测丝材接触。

优选地，所述测试齿纹331为长条状，所述测试齿纹331与第一下滚轮导电骨架33的轴心线平行，且测试齿纹331的长度短于第一下滚轮导电骨架33的轴向长度。本实施例的测试齿纹331为8条，测试齿纹331的条数可以根据需要进行增减。第一绝缘层35、第二绝缘层44均采用绝缘套，绝缘套采用聚四氟乙烯材质制成。第一下滚轮导电骨架33与第一绝缘层35周向固定连接，第一绝缘层35与对应的转轴7周向固定连接。第二下滚轮导电骨架43与第二绝缘层44周向固定连接，第二绝缘层44与对应的转轴7周向固定连接。本实施例的第一下滚轮导电骨架33与第一绝缘层35采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定，第一绝缘层35与对应的转轴7采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定。第二下滚轮导电骨架43与第二绝缘层44采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定，第二绝缘层44与对应的转轴7采用键连接，如平键（也可以是销）、花键的方式实现周向固定。所述转轴7均可转动地支撑在支座上。本实施例绝缘层为圆筒形，固定在下滚轮导电骨架的内侧，将下滚轮导电骨架与转轴隔开，起绝缘作用。

为避免丝材测试结束时尾部散乱，增加丝材结束判断检测装置，设置合适的电阻R1和电阻R2，利用丝材导电特性，在有丝材通过时，因丝材电阻小对报警回路短接，丝材结束时，第一导电块21和第二导电块21处于断开状态，报警回路工作， led指示灯亮，同时声音报警，实施原理如图4所示。所述丝材结束判断装置2设置在放线装置1与电阻采集装置之间，所述丝材结束判断装置2包括沿待测丝材长度方向间隔设置的两导电块21，两导电块21之间只通过与其接触的待测丝材导通短路，两导电块21与报警提示电路电连接，所述报警提示电路用于在两导电块21不导通时进行报警提示。

两导电块21固定支撑在支撑架上，所述支撑架设有用支撑两导电块21的支撑板22，所述支撑板22采用绝缘材料制成，不能将两导电块21短路；所述导电块21上设有丝材压板23；所述丝材压板23采用绝缘材料制成，不能将两导电块21短路。

所述报警提示电路包括报警提示装置、开关、电源，所述报警提示装置的两端经开关K与电源的两端电连接，形成报警回路，所述报警提示装置的两端分别与两导电块21电连接，在两导电块21之间有丝材通过时，对报警回路短接，丝材结束时，两导电块21之间处于断开状态，报警回路工作；所述报警回路设有第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端与报警提示装置的一端电连接，第一电阻R1的另一端分别与第一导电块21、第二电阻R2的一端电连接，所述第二电阻R2的另一端与电源一端连接，电源另一端经开关分别与报警提示装置的另一端、第二导电块21电连接；所述报警提示装置采用声音报警装置或/和光报警装置。

所述电阻测量装置采用数字万用表8，所述数字万用表8的其中两个表笔均与第一下滚轮导电骨架33电连接，所述数字万用表8的另外两个表笔均与第二下滚轮导电骨架43电连接，采用四线法测量丝材电阻以消除导线电阻，提高测试数据准确度，所述数字万用表8用于将采集到的待测丝材的电阻信号传递给计算机9；所述计算机9用于将接收到的数字万用表8输出的电阻信号进行处理、存储；并将数字万用表8输出的电阻信号与设定的上、下限电阻值比较，超标时进行报警提示。

所述数字万用表8经导电测试头10分别与第一下滚轮导电骨架33、第二下滚轮导电骨架43电连接，所述数字万用表8的其中两个表笔均与第一导电测试头10连接，第一导电测试头10与第一下滚轮导电骨架33接触，所述数字万用表8的另外两个表笔均与第二导电测试头10连接，第二导电测试头10与第二下滚轮导电骨架43接触；所述导电测试头10滑动配合在轴套11内，所述轴套11固定支撑在支撑座12上，所述导电测试头10一端位于轴套11内，导电测试头10另一端外伸出轴套11，所述轴套11的另一端固定有螺纹套13，所述螺纹套13内螺纹配合有螺杆14，所述轴套11内位于螺杆14与导电测试头10之间设有弹簧15，通过螺杆14挤压弹簧15，给导电测试头10一个轴向推力，使导电测试头10顶紧在下滚轮导电骨架的轴端面。本发明可以将导电测试头10的前端一部分（与下滚轮导电骨架的轴端面接触的一端）设置为可导电，其余部分设置为绝缘。当然，也可以将底座等设置为绝缘。所述螺纹套13的径向设有紧固螺钉，紧固螺钉顶紧在螺杆14上。所述导电测试头10上设有用于与数字万用表8的表笔固定连接的连接接头。

所述弹簧15的两端分别设有推板，弹簧15一端的第一推板16与螺杆14的轴端面接触，弹簧15另一端的第二推板17与导电测试头10的轴端面接触；所述导电测试头10与轴套11之间设有钢球19保持架18，所述钢球19保持架18上安装有若干钢球19。所述弹簧15设置在限位套20内，所述第一推板16与限位套20滑动配合，所述第一推板16与轴套11滑动配合。

电阻采集装置由前后两部分组成，尽量降低接触和震动带来的电阻误差，保证一定长度丝材电阻测试的准确性。安装时需要精确调节丝材与第一下滚轮测试齿纹331和第二下滚轮接触面间距为1米，前后滚轮采用齿纹传送带（前后两滚轮为一个电机带动，齿纹传送带是皮带有齿纹的那种履带，不会打滑，前后两滚轮线速度完全同步）连接。第一上下滚轮装置3的下滚轮为纯铜圆形骨架，骨架转动过程中上有若干条测试齿纹331依次与丝材接触（如图3 所示，图中测试齿纹331为8条，根据实际需要可以进行增减），主要负责采集数据，测试齿纹331之间为橡胶包套；上滚轮外层为橡胶材料，与下滚轮紧压在一起，下滚轮的铜测试齿纹331配合橡胶材料保证丝材在前进过程中不打滑，同时也保证测试后的丝材平整，不会因为与铜骨架的接触产生明显压痕。第二上下滚轮装置4与第一上下滚轮装置3的区别是其下滑轮不采用测试齿纹331结构，而是完整的铜表面，上滑轮仍为橡胶材质，该结构可以保证第一上下滚轮装置3经过铜齿轮节点时，一定能采集到丝材电阻信号。经过导电测试头10将采集出的数据传输到数字万用表8测试后，传入计算机9进行数据处理。

丝材长度测量主要依靠丝材导通和开路交替（丝材遇到齿轮就会导通（有实测值），否则测试电阻为开路状态，）的次数，以及下滚轮铜齿轮数量，计算出电阻采集装置中下滚轮转动圈数（比如有8个测试齿纹331，导通和开路交替8次即为1圈），计算出已测试丝材长度（公式为L=nπD）。

电阻测量采用数字万用表8采集，采集速度≥10次/秒，数据处理时消除丝材与电阻采集装置接触初期和接触脱离期因抖动造成的偏差数据。采用RS232接口传输数据，计算机9测试软件采用VB语言编写，采用GPIB语言远程控制数字万用表8。本发明的米电阻连续精密测试方法步骤为：

1、调节测试房间室内温度20~25℃；

2、开启数字万用表8、电脑电源，设定万用表测试方式为四线制测电阻方式；

3、根据丝径设定收线装置5的排线参数；排线参数指线径、排线宽度、收线速度等，放线不用设置；

4、将放丝盘固定在放线装置1上，并通过调节收线装置5的反向旋转电机电流值设定放线装置1张力；丝线盘转速通过电流调节，丝材走丝速度小于收线盘转速，因此带有拉力，但电机扭矩小，不会把丝拉断；

5、牵引丝材一端从放线装置1依次经过丝材结束测试装置、第一上下滚轮装置3、第二上下滚轮装置4后固定在收线装置5上，丝材从上滚轮与下滚轮接触面中间穿过，观察电脑测试记录和丝材长度数据（只要万用表电源开启，接线正确，丝材在两轮间通过就会测试出数据，看测试记录保证丝材长度和实际测试值位置相符，同时也是检测系统运行状态是否正常）；开启收线装置5、放线装置1和丝材结束测试装置，然后开始连续测试米电阻，每次当第一下滚轮导电骨架33的测试齿纹331与待测丝材接触即每次采集点时，数字万用表8都能得到若干组丝材米电阻数据（丝材遇到齿轮时进行数据采集，因为万用表测试数据较快，可以得到多个数据），数字万用表8将采集到的数据传递给计算机9，计算机9接收到的数据后去除开始和结尾的数据，对中间数据采用算数平均值方法计算平均值，将该平均值和对应的测试记录号在EXCEL表格中,参见表一所示，为部分测试数据，表中测试点是测试序号，说明丝材遇到了测试齿纹331，该值除以测试齿纹331数即为滚轮转动圈数，进而确定丝材长度。通过下滚轮直径可以计算出丝材所处的长度位置（根据C=πD换算，每转一圈丝材走周长，根据该数据确定丝材长度位置，与测试的米电阻对比确定电阻值超限的部位），在计算机9程序中可设置上、下限电阻值，超标时会声音和灯光报警；

表一为：

6、当测试到丝材丝材结束信号时，测试装置报警，提醒测试人员停机，也可以自动控制停机，避免丝材尾部乱丝；

7、保存数据，对数据进行判断整理；

8、在收线盘上选取合格丝材，包装待用；

9、关闭所有电源。

采用本发明的装置及方法可以对丝材电阻进行连续精确测试，从而判断出丝材电阻的均匀性，同时也可以作为间接判断丝材直径均匀性的方法。本本发明的装置及方法的应用领域不局限于丝材的米电阻测试，也包括对丝材直径均匀性的测试等，也包括对本装置部分材质或结构进行少量改进的产品，也包括与本产品外观设计类似的产品。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：包括放线装置和收线装置，所述放线装置与收线装置之间设有电阻采集装置，所述电阻采集装置包括沿待测丝材长度方向间隔设置的第一上下滚轮装置和第二上下滚轮装置，所述第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置的上滚轮、下滚轮分别与对应的转轴周向固定连接，并支撑在对应的转轴上，所述转轴与驱动装置连接，使驱动装置驱动上滚轮、下滚轮转动；所述第一上下滚轮装置的下滚轮包括第一下滚轮导电骨架，所述第一下滚轮导电骨架的圆周外壁环圆周均匀分布有若干条测试齿纹，用于在转动过程中依次与待测丝材接触，所述第一下滚轮导电骨架的圆周外壁固定有第一下滚轮弹性套，所述第一下滚轮弹性套设有用于为第一下滚轮导电骨架的测试齿纹让位的开口，所述第一下滚轮导电骨架与转轴之间设有第一绝缘层；所述第二上下滚轮装置的下滚轮包括第二下滚轮导电骨架，用于与待测丝材接触，所述第二下滚轮导电骨架与转轴之间设有第二绝缘层；所述第一上下滚轮装置的第一下滚轮导电骨架和第二上下滚轮装置的第二下滚轮导电骨架均与电阻测量装置电连接，所述电阻测量装置用于采集待测丝材的电阻信号，并进行处理、存储。

2.根据权利要求1所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：所述第一上下滚轮装置的上滚轮的下端面与第一上下滚轮装置的下滚轮的上端面接触，所述第二上下滚轮装置的上滚轮的下端面与第二上下滚轮装置的下滚轮的上端面接触；所述第一上下滚轮装置的上滚轮包括第一上滚轮骨架，所述第一上滚轮骨架的圆周外壁固定有第一上滚轮弹性套；所述第二上下滚轮装置的上滚轮包括第二上滚轮骨架，所述第二上滚轮骨架的圆周外壁固定有第二上滚轮弹性套；所述第一下滚轮弹性套、第一上滚轮弹性套、第二上滚轮弹性套均采用橡胶材质制成；所述第一上下滚轮装置的轴心线与第二上下滚轮装置的轴心线之间的间距为1米。

3.根据权利要求1所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：所述放线装置与电阻采集装置之间设有丝材结束判断装置，所述丝材结束判断装置包括沿待测丝材长度方向间隔设置的两导电块，两导电块之间只通过与其接触的待测丝材导通短路，两导电块与报警提示电路电连接，所述报警提示电路用于在两导电块不导通时进行报警提示，或输出提示信号控制相应装置停机。

4.根据权利要求3所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：两导电块固定支撑在支撑架上，所述支撑架设有用支撑两导电块的支撑板，所述支撑板采用绝缘材料制成，不能将两导电块短路；所述导电块上设有丝材压板；所述丝材压板采用绝缘材料制成，不能将两导电块短路。

5.根据权利要求3所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：所述报警提示电路包括报警提示装置、开关、电源，所述报警提示装置的两端经开关与电源的两端电连接，形成报警回路，所述报警提示装置的两端分别与两导电块电连接，在两导电块之间有丝材通过时，对报警回路短接，丝材结束时，两导电块之间处于断开状态，报警回路工作；所述报警回路设有第一电阻（R1）和第二电阻（R2），所述第一电阻（R1）的一端与报警提示装置的一端电连接，第一电阻（R1）的另一端分别与第一导电块、第二电阻（R2）的一端电连接，所述第二电阻（R2）的另一端与电源一端连接，电源另一端经开关分别与报警提示装置的另一端、第二导电块电连接；所述报警提示装置采用声音报警装置或/和光报警装置。

6.根据权利要求1所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：所述电阻测量装置采用数字万用表，用于四线法测量丝材电阻，所述数字万用表的其中两个表笔均与第一下滚轮导电骨架电连接，所述数字万用表的另外两个表笔均与第二下滚轮导电骨架电连接，所述数字万用表用于将采集到的待测丝材的电阻信号传递给计算机；所述计算机用于将接收到的数字万用表输出的电阻信号进行处理、存储，并将数字万用表输出的电阻信号与设定的上、下限电阻值比较，超标时进行报警提示。

7.根据权利要求1所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：所述数字万用表经导电测试头分别与第一下滚轮导电骨架、第二下滚轮导电骨架电连接，所述数字万用表的其中两个表笔均与第一导电测试头连接，第一导电测试头与第一下滚轮导电骨架接触，所述数字万用表的另外两个表笔均与第二导电测试头连接，第二导电测试头与第二下滚轮导电骨架接触；所述导电测试头滑动配合在轴套内，所述轴套固定支撑在支撑座上，所述导电测试头一端位于轴套内，导电测试头另一端外伸出轴套，所述轴套的另一端固定有螺纹套，所述螺纹套内螺纹配合有螺杆，所述轴套内位于螺杆与导电测试头之间设有弹簧，通过螺杆挤压弹簧，给导电测试头一个轴向推力，使导电测试头顶紧在下滚轮导电骨架的轴端面。

8.根据权利要求7所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：所述弹簧的两端分别设有推板，弹簧一端的第一推板与螺杆的轴端面接触，弹簧另一端的第二推板与导电测试头的轴端面接触；所述导电测试头与轴套之间设有钢球保持架，所述钢球保持架上安装有若干钢球。

9.根据权利要求1所述的金属丝材米电阻连续精密测试装置，其特征在于：第二上下滚轮装置的下滚轮的结构设置成第一上下滚轮装置的下滚轮的结构即将第一上下滚轮装置与第二上下滚轮装置设置成一样。

10.一种金属丝材米电阻连续精密测试方法，其特征在于，采用了如权利要求1至9任一所述的装置，其具体测试步骤包括：

1）开启数字万用表、计算机，设定万用表测试方式为四线制测电阻方式；

2）根据丝径设定收线装置的排线参数；

3）将放丝盘固定在放线装置上，并设定放线装置张力；

4）牵引丝材一端从放线装置依次经过丝材结束测试装置、第一上下滚轮装置、第二上下滚轮装置后固定在收线装置上，丝材从上滚轮与下滚轮接触面中间穿过，开启收线装置、放线装置和丝材结束测试装置，然后开始连续测试米电阻，每次当第一下滚轮导电骨架的测试齿纹与待测丝材接触时，数字万用表都能得到若干组丝材米电阻数据，数字万用表将采集到的若干组丝材米电阻数据传递给计算机，计算机接收到的若干组丝材米电阻数据后去除开始和结尾的数据，对中间数据采用算数平均值方法计算平均值，将该平均值和对应的测试记录号保存在计算机中，通过下滚轮直径可以计算出丝材所处的长度位置，在计算机中可设置上、下限电阻值，超标时会进行报警提示；

5）当丝材结束测试装置报警时，控制所有装置停机；

6）计算机保存数据，对数据进行判断整理，分析丝材是否合格。