CN200956001Y - 耐破度测定仪夹持力实时监测系统 - Google Patents

耐破度测定仪夹持力实时监测系统 Download PDF

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郭利斌
卢勇跃
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Abstract

本实用新型涉及一种耐破度测定仪夹持力实时监测系统。所要解决的技术问题是提供一种测试更安全，能实时判断当前试样夹持力的大小，能及时排除故障，提高生产效率且降低仪器使用成本的耐破度测定仪夹持力实时监测系统。解决该问题的技术方案是：耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于该系统具有主板，与主板电连接的输入单元包括按键单元、气压传感器单元、液压传感器单元、限位开关单元及电源板；与主板电连接的输出单元包括显示器单元、电机接口、电磁阀单元及打印机单元；其中，气压传感器单元与测定仪的气缸相连，液压传感器单元与测定仪的液压系统相连，电源板接变压器的输出，电磁阀单元控制上夹盘。本实用新型可用于造纸包装行业。

Description

耐破度测定仪夹持力实时监测系统
技术领域
本实用新型涉及一种耐破度测定仪夹持力实时监测系统。适用于造纸包装行业。
背景技术
目前国内生产的耐破度测定仪一般都是通过压力表间接指示夹持压力的大小，如果出现气压下降，夹持压力就会变小，如果没有注意到而继续测试，上夹盘会因压力不够被顶起，轻者损坏胶膜，重者顶破胶膜，硅油溅出，会伤害到测试人员。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种测试更安全，能实时判断当前试样夹持力的大小，能及时排除故障，提高生产效率且降低仪器使用成本的耐破度测定仪夹持力实时监测系统。
本实用新型所采用的技术方案是：耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于该系统具有主板，与主板电连接的输入单元包括按键单元、气压传感器单元、液压传感器单元、限位开关单元及电源板；与主板电连接的输出单元包括显示器单元、电机接口、电磁阀单元及打印机单元；其中，气压传感器单元与测定仪的气缸相连，液压传感器单元与测定仪的液压系统相连，电源板接变压器的输出，电磁阀单元控制上夹盘。
所述主板主要包括集成电路U10、存储器U3和报警电路，其中，U10的各功能管脚与相应的功能单元相连接，U3的脚WC、SDA、SCL与U10的同名管脚相连，报警电路主要包括放大管Q1、蜂鸣器BL，Q1的基极通过电阻R36接U10的脚45。
所述显示器单元通过连接件J5之管脚LCDRS、LCDRW、LCDEN与主板之集成电路U10的同名管脚相连接，J5的脚D0～D7接U10的同名管脚。
所述按键单元通过连接件J4之KEY0、KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5、KEY6、KEY7、KEYA、KEYB与主板之集成电路U10的同名管脚相连，J4之KEYA、KEYB还分别接数字门电路U2C的输入端脚10和脚9，其输出端脚8接集成电路U10的脚55。
所述气压传感器单元包括连接件J12，其脚5和脚4连接运算放大器U11的脚2和脚3，U11的输出脚6接另一运算放大器U12，U12的输出经跳线开关JP1接至主板之集成电路U10的脚18。
所述液压传感器单元包括连接件J11，其脚5和脚4连接运算放大器U7的脚2和脚3，U7的输出脚6接另一运算放大器U8，U8的输出经跳线开关JP2接主板之集成电路U10的脚9。
所述电源板主要包括为电磁阀单元和电机接口提供正12V电源的连接件J15、为气压传感器单元和液压传感器单元提供正负12V电源的连接件J13、为主板和显示器单元提供DVDD和AVDD电源的连接件J1及其滤波稳压电路。
所述电磁阀单元主要包括两个光电耦合器U6A和U6B，两个场效应放大管Q2、Q3，两个发光二极管D11、D12，电阻R43、R44，Q2的漏极FK1通过连接件J16的脚3接一个电磁阀，Q3的漏极FK2通过连接件J16的脚4接另一个电磁阀；所述电机接口通过连接件J20之脚2、3、4、5分别与主板之集成电路U10的脚49、48、47、46连接，其中，上拉电阻R72、R74、R41、R42分别接主板之集成电路U10的脚46、47、48、49；
所述打印机单元包括连接件J2和电平转换电路U4，U4的脚10与主板之集成电路U10的脚62连接，U4的脚7与J2的脚3相连，J2的脚2接U10的脚61。
所述限位开关单元主要包括连接件J10，发二极管D3、D4，光耦U5A、U5B，数字门电路U2D，J10的脚1、脚2分别控制电机运行的两个极限位置，U2D的输出脚11接主板之集成电路U10的脚56。
本实用新型的有益效果是：本监测系统采用传感器将夹持压力大小直接显示在显示器上，并且当夹持压力不足时候会发出报警，不能继续测试，只有等气压恢复正常后才能正常测试，因此保证了测试过程的安全。由于避免了以往测试时会造成胶膜损坏，使用本监测系统可节约仪器的使用成本，提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
图2是本实用新型中主板的中央处理器原理图。
图3是本实用新型中主板的存储器原理图。
图4是本实用新型中主板的报警电路原理图。
图5是本实用新型显示器单元的原理图。
图6是本实用新型铵键单元的原理图。
图7是本实用新型气压传感器单元的原理图。
图8是本实用新型液压传感器单元的原理图。
图9、图10、图11分别是本实用新型中电源板之连接件J15、J13、J1及其相关电路的原理图。
图12、图13是本实用新型电磁阀单元和连接件J16的原理图。
图14是本实用新型电机接口的原理图。
图15、图16是本实用新型打印机单元和连接件J2的原理图。
图17是本实用新型限位开关单元的原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例具有主板1，与主板电连接的输入单元包括按键单元3、气压传感器单元4、液压传感器单元5、限位开关单元10及电源板6；与主板电连接的输出单元包括显示器单元2、电机接口7、电磁阀单元8及打印机单元9；其中，气压传感器单元4与测定仪的气缸相连，液压传感器单元5与测定仪的液压系统相连，电源板6接变压器11的输出，电磁阀单元8连接上夹盘12。
如图2、3、4所示，所述主板1主要包括集成电路U10(型号C8051F064)、存储器U3(型号FM24C04A)和报警电路，其中，U10的各功能管脚与相应的功能单元相连接，U3的脚WC、SDA、SCL与U10的同名管脚相连，报警电路主要包括放大管Q1、蜂鸣器BL，Q1的基极通过电阻R36接U10的脚45。
如图5所示，所述显示器单元2通过连接件J5之管脚LCDRS、LCDRW、LCDEN与主板1之集成电路U10的同名管脚相连接，J5的脚D0～D7接U10的同名管脚。
如图6所示，所述按键单元3通过连接件J4之KEY0、KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5、KEY6、KEY7、KEYA、KEYB与主板1之集成电路U10的同名管脚相连，J4之KEYA、KEYB还分别接数字门电路U2C的输入端脚10和脚9，其输出端脚8接集成电路U10的脚55。
如图7所示，所述气压传感器单元4用于检测夹持力的大小，它包括连接件J12，其脚5和脚4连接运算放大器U11(型号AD620A)的脚2和脚3，U11的输出脚6接另一运算放大器U12(型号AD620A)，U12的输出经跳线开关JP1接至主板1之集成电路U10的脚18。
如图8所示，所述液压传感器单元5用于测试耐破度的大小，它包括连接件J11，其脚5和脚4连接运算放大器U7(型号AD620A)的脚2和脚3，U7的输出脚6接另一运算放大器U8(型号AD620A)，U8的输出经跳线开关JP2接至主板1之集成电路U10的脚9。
如图9、10、11所示，所述电源板6用于提供系统电源，它主要包括为电磁阀单元8和电机接口12提供正12V电源的连接件J15、为气压传感器单元4和液压传感器单元5提供正负12V电源的连接件J13、为主板1和显示器单元2提供DVDD和AVDD电源的连接件J1及其滤波稳压电路。
如图12、13所示，所述电磁阀单元8用于控制上夹盘下压和抬起，它主要包括两个光电耦合器U6A和U6B，两个场效应放大管Q2、Q3，两个发光二极管D11、D12，上拉电阻R72、R41、R42，Q2的漏极FK1通过连接件J16的脚3接一个电磁阀，Q3的漏极FK2通过连接件J16的脚4接另一个电磁阀。
如图14所示，所述电机接口7用于接收主板的控制信息，控制电机运行，它通过连接件J20之脚2、3、4、5分别与主板1之集成电路U10的脚49、48、47、46连接，其中，上拉电阻R72、R74、R41、R42分别接主板1之集成电路U10的脚46、47、48、49；
如图15、16所示，所述打印机单元9用于打印测试数据和统计结果，它包括连接件J2和电平转换电路U4，电平转换电路将232电平转换成TTL电平，U4的脚10与主板1之集成电路U10的脚62连接，U4的脚7与J2的脚3相连，J2的脚2接U10的脚61。
如图17所示，所述限位开关单元10用于控制限位开关，当电机运行到极限位置时，给出急停信号，它主要包括连接件J10，发二极管D3、D4，光耦U5A、U5B，数字门电路U2D，J10的脚1、脚2分别控制电机运行的两个极限位置，U2D的输出脚11接主板1之集成电路U10的脚56。
本实用新型的工作原理是：打开电源，系统首先初始化控制芯片U10的一些内部资源，如定时器、AD转换器、端口等，接着初始化液晶显示器。
接着判断电机是否在初始位置(液压系统由电机驱动)，如果不在初始位置，则控制电机回到初始位置。在电机返回的过程中，系统开始计时，如果在规定的时间内，电机没有回到初始位置，则认为电机有故障，此时提示报警。如果电机在初始位置，则检查上夹盘是否抬起，如果没有抬起，则驱动电磁阀，使上夹盘抬起(这里是通过检测耐破度测定仪气缸内气压的大小来判断夹盘的位置的)。如果上述过程都顺利就会进入测试界面，等待按键命令。
测试过程，按启动键，开始一次测试过程。首先上夹盘下压，夹持试样。系统不断的采集气压的大小，直到气压大于仪器设定的夹持力，如果在一定的时间内，气压没有达到设定的值，说明气压下降，或者系统漏气，此时夹持压力不够，系统发出报警并提示出错信息，上夹盘自动放回。由此可知，当夹持力小于设定值时，液压系统是不工作的，保证了测试的安全性。当气压大于设定值后，液压系统开始运行，驱动胶膜顶起，直到顶破试样。顶破后液压系统复位，胶膜放回到初始位置，上夹盘抬起，显示器显示测试结果。此时如要打印测试结果可按打印键，不打印，显示一段时间后返回到测试界面，准备第二次测试。

Claims (10)

1、一种耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：该系统具有主板(1)，与主板电连接的输入单元包括按键单元(3)、气压传感器单元(4)、液压传感器单元(5)、限位开关单元(10)及电源板(6)；与主板电连接的输出单元包括显示器单元(2)、电机接口(7)、电磁阀单元(8)及打印机单元(9)；其中，气压传感器单元(4)与测定仪的气缸相连，液压传感器单元(5)与测定仪的液压系统相连，电源板(6)接变压器(11)的输出，电磁阀单元(8)控制上夹盘(12)。
2、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述主板(1)主要包括集成电路U10、存储器U3和报警电路，其中，U10的各功能管脚与相应的功能单元相连接，U3的脚WC、SDA、SCL与U10的同名管脚相连，报警电路主要包括放大管Q1、蜂鸣器BL，Q1的基极通过电阻R36接U10的脚45。
3、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述显示器单元(2)通过连接件J5之管脚LCDRS、LCDRW、LCDEN与主板(1)之集成电路U10的同名管脚相连接，J5的脚D0～D7接U10的同名管脚。
4、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述按键单元(3)通过连接件J4之KEY0、KEY1、KEY2、KEY3、KEY4、KEY5、KEY6、KEY7、KEYA、KEYB与主板(1)之集成电路U10的同名管脚相连，J4之KEYA、KEYB还分别接数字门电路U2C的输入端脚10和脚9，其输出端脚8接集成电路U10的脚55。
5、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述气压传感器单元(4)包括连接件J12，其脚5和脚4连接运算放大器U11的脚2和脚3，U11的输出脚6接另一运算放大器U12，U12的输出经跳线开关JP1接至主板(1)之集成电路U10的脚18。
6、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述液压传感器单元(5)包括连接件J11，其脚5和脚4连接运算放大器U7的脚2和脚3，U7的输出脚6接另一运算放大器U8，U8的输出经跳线开关JP2接至主板(1)之集成电路U10的脚9。
7、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述电源板(6)主要包括为电磁阀单元(8)和电机接口(12)提供正12V电源的连接件J15、为气压传感器单元(4)和液压传感器单元(5)提供正负12V电源的连接件J13、为主板(1)和显示器单元(2)提供DVDD和AVDD电源的连接件J1及其滤波稳压电路。
8、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述电磁阀单元(8)主要包括两个光电耦合器U6A和U6B，两个场效应放大管Q2、Q3，两个发光二极管D11、D12，电阻R43、R44，Q2的漏极FK1通过连接件J16的脚3接一个电磁阀，Q3的漏极FK2通过连接件J16的脚4接另一个电磁阀；所述电机接口(7)通过连接件J20之脚2、3、4、5分别与主板(1)之集成电路U10的脚49、48、47、46连接，其中，上拉电阻R72、R74、R41、R42分别接主板(1)之集成电路U10的脚46、47、48、49；
9、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述打印机单元(9)包括连接件J2和电平转换电路U4，U4的脚10与主板(1)之集成电路U10的脚62连接，U4的脚7与J2的脚3相连，J2的脚2接U10的脚61。
10、根据权利要求1所述的耐破度测定仪夹持力实时监测系统，其特征在于：所述限位开关单元(10)主要包括连接件J10，发二极管D3、D4，光耦U5A、U5B，数字门电路U2D，J10的脚1、脚2分别控制电机运行的两个极限位置，U2D的输出脚11接主板(1)之集成电路U10的脚56。
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