CN109373964A - 一种平整度智能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平整度智能检测装置，包括基准平板、底座、待测平板和电源，所述底座上表面活动放置有待测平板，所述底座通过长度可调板与待测平板正上方的基准平板固定连接，所述底座、待测平板以及基准平板均为矩形结构，所述基准平板的一侧设置有通孔，所述通孔内活动安装有第一承载杆，所述第一承载杆通过第二耐压胶片固定连接有第二纳米柔性薄膜压力传感器，所述基准平板另一侧的上表面活动设置有第一纳米柔性薄膜压力传感器。本发明通过设置有第一纳米柔性薄膜压力传感器、第二纳米柔性薄膜压力传感器以及第三纳米柔性薄膜压力传感器，从而可以完成静止表面以及运动平面的平整度检测，具有结构简单、使用方便、可靠性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种平整度智能检测装置，具体地说是物体表面平整度测量装置，属于智能检测技术领域。
背景技术
随着加工制造业的智能化、精确化发展，对物体表面的平整度要求也随之提高，接触面之间的平整度对产品的寿命、加工精度及可靠性等有着极其重要的影响。
目前，接触面的平整度检测主要采用机械式、光电式等方式测量，一方面，采用机械式的方法检测物体表面的平整度，具有检测精度低、受操作者人为因素影响较大、测量结果无法输出储存等缺点，另一方面，光电式检测设备的结构较为复杂，且价格十分昂贵，基于上述缺陷，本发明提出了一种基于柔性薄膜压力传感器的平整度智能化检测装置，妥善的解决了上述所提及的一些问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，结构简单、使用方便、可靠性好。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
按照本发明提供的技术方案：一种平整度智能检测装置，包括基准平板、底座、待测平板和电源，其特征在于：所述底座上表面活动放置有待测平板，所述底座通过长度可调板与待测平板正上方的基准平板固定连接，所述底座、待测平板以及基准平板均为矩形结构，所述基准平板的一侧设置有通孔，所述通孔内活动安装有第一承载杆，所述第一承载杆通过第二耐压胶片固定连接有第二纳米柔性薄膜压力传感器，所述第二纳米柔性薄膜压力传感器至少设置有两个，所述第二纳米柔性薄膜压力传感器连接于第二耐压胶片下表面的边沿处，所述基准平板另一侧的上表面活动设置有第一纳米柔性薄膜压力传感器，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器通过第一耐压胶片与施压杆固定连接，所述基准平板下表面的中部固定安装有第二承载杆，所述第二承载杆的下表面固定设置有第三耐压胶片，所述第三耐压胶片通过第三纳米柔性薄膜压力传感器与第四耐压胶片固定连接，所述第四耐压胶片的下端固定安装有弹簧杆，所述弹簧杆通过C形板固定连接有滚轴，所述滚轴穿过轻质滑动轮，且与轻质滑动轮活动连接。
作为本发明的进一步改进，所述基准平板的上、下两表面均光滑，所述基准平板在垂直方向上的投影与待测平板的上表面相重合。
作为本发明的进一步改进，所述C形板为薄壁结构，所述C形板的截面形状为“C”形。
作为本发明的进一步改进，所述第一耐压胶片、第二耐压胶片、第三耐压胶片和第四耐压胶片为同一种胶片，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器、第二纳米柔性薄膜压力传感器和第三纳米柔性薄膜压力传感器为同一种压力传感器。
作为本发明的进一步改进，所述长度可调板的截面形状为L形结构。
作为本发明的进一步改进，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器由第一柔性衬底、柔性电极层、支撑层、第二柔性衬底、压力敏感层以及柔性封装层组成，所述第二柔性衬底的下表面安装有压力敏感层，所述第一柔性衬底的上表面安装有柔性电极层，所述压力敏感层与柔性电极层通过两侧的支撑层连接，所述柔性封装层覆盖于第一柔性衬底与第二柔性衬底的边缘。
作为本发明的进一步改进，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器与信号处理模块电性相连，所述信号处理模块与显示模块电性连接，所述电源与第一纳米柔性薄膜压力传感器、信号处理模块和显示模块分别连接。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1)、本发明通过在第一纳米柔性薄膜压力传感器、第二纳米柔性薄膜压力传感器以及第三纳米柔性薄膜压力传感器的内部设置有压力敏感层，当压力敏感层受到外界压力刺激时，压力敏感材料的电阻率发生变化，从而导致压力传感器输出电阻值的改变，进而实现对压力大小变化的精确感知。
2)、本发明通过设置有轻质滑动轮，且轻质滑动轮与待测平板的上表面接触，当待测平板运动时，待测平板在移动过程中的不平整度信息经轻质滑动轮、C形板、弹簧杆以及第四耐压胶片传递给第三纳米柔性薄膜压力传感器，信号处理模块将第三纳米柔性薄膜压力传感器采集来的压力信号与第一纳米柔性薄膜压力传感器采集的信号进行对比，从而完成运动平面的平整度检测，在待测平板静止的情况下，两个第二纳米柔性薄膜压力传感器同时测量待测平板上两个不同的位置，待测平板上的两个位置的平整度信息通过两个第二纳米柔性薄膜压力传感器，信号处理模块将两个第二纳米柔性薄膜压力传感器采集的压力信号进行对比，从而完成静止平面的平整度检测，此外本装置还适用于曲面以及超窄间隙表面的平整度检测。
3)、本发明能够利用信号处理模块将压力传感器采集的压力信号进行前置放大、整形、滤波、A/D转换等运算处理，同时显示模块能将压力传感器所检测的压力值以数字、颜色、图形、亮灯等方式来显示，同时还能作出判断指令，以及进行相应数据的存储，可见此装置结构简单、使用方便、可靠性好。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的C形板、轻质滑动轮的结构示意图。
图4为本发明的第一纳米柔性薄膜压力传感器的内部结构示意图。
图5为本发明电路连接示意图。
图中：1、第一承载杆；2、通孔；3、基准平板；4、第二承载杆；5、施压杆；6、第一耐压胶片；7、第一纳米柔性薄膜压力传感器；8、长度可调板；9、底座；10、待测平板；11、轻质滑动轮；12、第二耐压胶片；13、第二纳米柔性薄膜压力传感器；14、第三纳米柔性薄膜压力传感器；15、弹簧杆；16、第三耐压胶片；17、第四耐压胶片；18、C形板；19、滚轴；20、柔性封装层；21、第二柔性衬底；22、支撑层；23、压力敏感层；24、柔性电极层；25、第一柔性衬底；26、信号处理模块；27、显示模块；28、电源。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-5所示，一种平整度智能检测装置，包括基准平板3、底座9、待测平板10和电源28，所述底座9上表面活动放置有待测平板10，所述底座9通过长度可调板8与待测平板10正上方的基准平板3固定连接，所述底座9、待测平板10以及基准平板3均为矩形结构，所述基准平板3的一侧设置有通孔2，所述通孔2内活动安装有第一承载杆1，所述第一承载杆1通过第二耐压胶片12固定连接有第二纳米柔性薄膜压力传感器13，所述第二纳米柔性薄膜压力传感器13至少设置有两个，所述第二纳米柔性薄膜压力传感器13连接于第二耐压胶片12下表面的边沿处，所述基准平板3另一侧的上表面活动设置有第一纳米柔性薄膜压力传感器7，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器7通过第一耐压胶片6与施压杆5固定连接，所述基准平板3下表面的中部固定安装有第二承载杆4，所述第二承载杆4的下表面固定设置有第三耐压胶片16，所述第三耐压胶片16通过第三纳米柔性薄膜压力传感器14与第四耐压胶片17固定连接，所述第四耐压胶片17的下端固定安装有弹簧杆15，所述弹簧杆15通过C形板18固定连接有滚轴19，所述滚轴19穿过轻质滑动轮11，且与轻质滑动轮11活动连接。
如图1和2所示，其中，所述基准平板3的上、下两表面均光滑，所述基准平板3在垂直方向上的投影与待测平板10的上表面相重合，光滑的基准平板3的设置可以作为待测平板10表面平整度的测量参考。
如图3所示，其中，所述C形板18为薄壁结构，所述C形板18的截面形状为“C”形，C形板18的设置可以将待测平板10运动时的不平整度信息经轻质滑动轮11传递给弹簧杆15以及第三纳米柔性薄膜压力传感器14，从而完成第三纳米柔性薄膜压力传感器14信号的采集。
如图1和3所示，其中，所述第一耐压胶片6、第二耐压胶片12、第三耐压胶片16和第四耐压胶片17为同一种胶片，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器7、第二纳米柔性薄膜压力传感器13和第三纳米柔性薄膜压力传感器14为同一种压力传感器，从而使得整个装置的结构更为简单。
如图1和2所示，其中，所述长度可调板8的截面形状为L形结构，长度可调板8的设置可以实现底座9与基准平板3之间的高度可调，从而使轻质滑动轮11与待测平板10间的接触更为良好。
如图4所示，其中，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器7由第一柔性衬底25、柔性电极层24、支撑层22、第二柔性衬底21、压力敏感层23以及柔性封装层20组成，所述第二柔性衬底21的下表面安装有压力敏感层23，所述第一柔性衬底25的上表面安装有柔性电极层24，所述压力敏感层23与柔性电极层24通过两侧的支撑层22连接，所述柔性封装层20覆盖于第一柔性衬底25与第二柔性衬底21的边缘，从而起到防水的功能，且当第一纳米柔性薄膜压力传感器7内部的压力敏感层23受到压力刺激时，因压力敏感材料电阻率的变化导致压力传感器输出电阻变化，从而实现对压力大小的精确感知。
如图5所示，其中，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器7与信号处理模块26电性相连，所述信号处理模块26与显示模块27电性连接，所述电源28与第一纳米柔性薄膜压力传感器7、信号处理模块26和显示模块27分别连接，第一纳米柔性薄膜压力传感器7采集与基准平板3间的压力信号，并将压力信号转换成响应特征信号传输给信号处理模块26，信号处理模块26将接收的多路响应特征信号进行前置放大、整形、滤波、A/D转换等运算处理，并与第三纳米柔性薄膜压力传感器14采集来的信号进行比较，进而完成待测平板10表面的平整度检测，同时显示模块27能以数字、颜色、图形、亮灯等方式来显示压力传感器所检测的压力值。
需要说明的是，本发明为一种平整度智能检测装置，当待测平板10静止于底座9上，且需对待测平板10的表面进行平整度检测时，调节第一承载杆1，使得第二耐压胶片12下表面的两个第二纳米柔性薄膜压力传感器13同时测量待测平板10上两个不同的位置，待测平板10上的两个位置的平整度信息被该两个第二纳米柔性薄膜压力传感器13读取后，信号处理模块26将两个第二纳米柔性薄膜压力传感器13采集的压力信号进行对比，从而完成静止平面的平整度检测，测量结果在显示模块27上以压力数字的形式来定量的表明待测平板10的上表面是平整的，若两个第二纳米柔性薄膜压力传感器13采集的压力信号相等，则待测平板10为平整放置。
当待测平板10在底座9上运动，且需对待测平板10的表面进行平整度检测时，使轻质滑动轮11与待测平板10上表面接触，此时待测平板10运动时的不平整度信息经轻质滑动轮11、C形板18、弹簧杆15以及第四耐压胶片17传递给第三纳米柔性薄膜压力传感器14，第三纳米柔性薄膜压力传感器14将采集来的信息显示在显示模块27上，并与第一纳米柔性薄膜压力传感器7采集的信息进行对比，从而完成运动的待测平板10上表面的平整度检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种平整度智能检测装置，包括基准平板(3)、底座(9)、待测平板(10)和电源(28)，其特征在于：所述底座(9)上表面活动放置有待测平板(10)，所述底座(9)通过长度可调板(8)与待测平板(10)正上方的基准平板(3)固定连接，所述底座(9)、待测平板(10)以及基准平板(3)均为矩形结构，所述基准平板(3)的一侧设置有通孔(2)，所述通孔(2)内活动安装有第一承载杆(1)，所述第一承载杆(1)通过第二耐压胶片(12)固定连接有第二纳米柔性薄膜压力传感器(13)，所述第二纳米柔性薄膜压力传感器(13)至少设置有两个，所述第二纳米柔性薄膜压力传感器(13)连接于第二耐压胶片(12)下表面的边沿处，所述基准平板(3)另一侧的上表面活动设置有第一纳米柔性薄膜压力传感器(7)，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器(7)通过第一耐压胶片(6)与施压杆(5)固定连接，所述基准平板(3)下表面的中部固定安装有第二承载杆(4)，所述第二承载杆(4)的下表面固定设置有第三耐压胶片(16)，所述第三耐压胶片(16)通过第三纳米柔性薄膜压力传感器(14)与第四耐压胶片(17)固定连接，所述第四耐压胶片(17)的下端固定安装有弹簧杆(15)，所述弹簧杆(15)通过C形板(18)固定连接有滚轴(19)，所述滚轴(19)穿过轻质滑动轮(11)，且与轻质滑动轮(11)活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种平整度智能检测装置，其特征在于：所述基准平板(3)的上、下两表面均光滑，所述基准平板(3)在垂直方向上的投影与待测平板(10)的上表面相重合。
3.根据权利要求1所述的一种平整度智能检测装置，其特征在于：所述C形板(18)为薄壁结构，所述C形板(18)的截面形状为“C”形。
4.根据权利要求1所述的一种平整度智能检测装置，其特征在于：所述第一耐压胶片(6)、第二耐压胶片(12)、第三耐压胶片(16)和第四耐压胶片(17)为同一种胶片，所述第一纳米柔性薄膜压力传感器(7)、第二纳米柔性薄膜压力传感器(13)和第三纳米柔性薄膜压力传感器(14)为同一种压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种平整度智能检测装置，其特征在于：所述长度可调板(8)的截面形状为L形结构。
6.根据权利要求1所述的一种平整度智能检测装置，其特征在于：所述第一纳米柔性薄膜压力传感器(7)由第一柔性衬底(25)、柔性电极层(24)、支撑层(22)、第二柔性衬底(21)、压力敏感层(23)以及柔性封装层(20)组成，所述第二柔性衬底(21)的下表面安装有压力敏感层(23)，所述第一柔性衬底(25)的上表面安装有柔性电极层(24)，所述压力敏感层(23)与柔性电极层(24)通过两侧的支撑层(22)连接，所述柔性封装层(20)覆盖于第一柔性衬底(25)与第二柔性衬底(21)的边缘。
7.根据权利要求1所述的一种平整度智能检测装置，其特征在于：所述第一纳米柔性薄膜压力传感器(7)与信号处理模块(26)电性相连，所述信号处理模块(26)与显示模块(27)电性连接，所述电源(28)与第一纳米柔性薄膜压力传感器(7)、信号处理模块(26)和显示模块(27)分别连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xiong Zuoping Inventor after: Zhou Zhen Inventor before: Xiong Zuoping Inventor before: Zhang Ting Inventor before: Zhou Zhen |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |