CN204128913U - 基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪 - Google Patents

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李莉
武传宇
谢奇志
陈琦琦
钟浩
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Abstract

本实用新型涉及基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪。目的是提供的测试仪应具有较高的测量精度,并具有结构紧凑,使用方便的特点。技术方案是:基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,包括框架、加压机构、数据显示设备、测距传感器以及控制模块;所述控制模块与所述测距传感器、数据显示设备通过数据线电连通;其特征在于:所述加压机构为压力传感器加压机构,包括两根竖直布置且由电机驱动的丝杆、由前述两根丝杆驱动作上下升降运动的加压横板以及固定在加压横板底端并通过压板往下顶压被测产品的压力传感器;该压力传感器还通过数据线电连通所述的控制模块。

Description

基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪
技术领域
本实用新型涉及一种测量工具,具体是一种基于压力传感器的测量被类产品压缩回弹性的测试仪。
背景技术
由于压缩回弹性是被类产品质量好坏的重要指标之一,因此在生产过程中需要对被类产品进行相关测试来获得产品的压缩回弹性数据,目前的测试方式主要有手工测试及使用丝绵被压缩回弹性测试仪进行测试。在使用丝绵被压缩回弹性测试仪时,其测试结果的准确率以及工作效率能比与手工测试获得较大提升,但还存在一些不足之处:
目前,丝绵被压缩回弹性测试仪是通过砝码的方式加压的,其缺点是:仪器笨重、结构不紧凑;搬运不便,搬运前必须先固定砝码以避免砝码晃动和碰撞;砝码使用时间长后容易磨损,从而对测量精度造成一定的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足,提供一种基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,该测试仪应具有较高的测量精度,并具有结构紧凑,使用方便的特点。
本实用新型的技术方案是:基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,包括框架、加压机构、数据显示设备、测距传感器以及控制模块;所述控制模块与所述测距传感器、数据显示设备通过数据线电连通;
其特征在于:所述加压机构为压力传感器加压机构,包括两根竖直布置且由电机驱动的丝杆、由前述两根丝杆驱动作上下升降运动的加压横板以及固定在加压横板底端并通过压板往下顶压被测产品的压力传感器;该压力传感器还通过数据线电连通所述的控制模块。
所述电机通过联轴器驱动其中一个丝杆转动,且通过带轮机构保持两个丝杆的同步转动。
所述带轮机构包括分别固定在两个丝杆上端的带轮以及相配合的皮带。
所述框架包括矗立在前面和后面的两块主板,矗立在左右两侧的两块侧板,主板和侧板围成的区域内由上而下对齐排列且水平布置着顶板、中间板以及底板。
所述中间板上由三个L型挡板围成一个用于定位试样的正方形区域。
所述测距传感器的数量为四个且分别设置在测试区域的四个上顶点。
所述丝杆导程为5mm。
该测试仪还配置一用于放置在试样上表面的测试压片。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型通过加压机构可在竖直方向上对测试压片直接施力,并且能够通过压力传感器反馈数据高效改变施力的大小;通过直接准确的加压方式,简化了加压机构,极大地提升了被类产品压缩回弹性的测量精度;另外,本实用新型还具有结构简单和使用方便的特点。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型中框架的爆炸结构示意图。
图3是本实用新型中加压机构的爆炸结构示意图。
图4是本实用新型中待测试状态示意图。
图5是本实用新型中加压状态之一(施加2kgf力时)示意图。
图6是本实用新型中加压状态之二(施加4kgf力时)示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图,对本实用新型作进一步说明,但本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1所示,基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,包括框架、加压机构、四个测距传感器、数据显示设备(通常为显示屏,设置在框架顶端;图中省略)、以及控制模块(图中省略)。
如图2所示,所述框架包括矗立在前面和后面的两块主板1以及矗立在左右两侧的两块侧板2;主板和侧板围成的区域内由上而下对齐排列且水平布置着顶板5、中间板6以及底板7。中间板上还固定着三个L型截面挡板6-2,这三个L型挡板围成一个开口的正方形测试区域,用于定位试样。所述中间板与底板之间的空间用于放置电机、电源以及电子元件。
所述四个传感器安装在顶板底面的四个角,向下检测传感器与测试压片之间的距离。
如图3所示,所述加压机构为压力传感器加压机构;该压力传感器加压机构中,两根可转动的丝杆8-4竖直布置,并且由电机驱动;丝杆的顶端通过轴承8-6定位于于顶板5的下表面,丝杆的下半部通过轴承8-3定位于中间板6的下表面,丝杆的底端往下穿越过中间板;电机8-1安装在中间板的下方,电机转轴通过联轴器8-2与其中的一个丝杆底端固定。加压横板8的左右两侧分别通过安装座8-13固定一与丝杆相配合的螺母套8-16,使得丝杆的转动转化为加压横板的竖直运动。所述丝杆导程通常为3-10mm,优选为5mm。
加压横板的底端还固定一压力传感器8-18,压板8-20则固定在压力传感器的底端,该压力传感器又通过数据线电连通所述的控制模块。图中可见:压力传感器通过上垫片8-17固定(粘结剂粘结或螺钉固定)在加压横板8-12的下表面,并通过下垫片8-19与压板8-20固定(粘结剂粘结或螺钉固定);加压横板往下运动时,就通过压力传感器底端的压板往下顶压被测产品。
为保持两个丝杆的运动同步,该测试仪还配置了带轮机构;图中可见:两个丝杆上端分别固定一带轮8-5,并配置一皮带8-7,电机通过该带轮机构使两个丝杆保持同步转动。
所述测试压片(图中省略)放置在测试区域中,用于压平试样的上表面(试样放置在下板的上表面);所述测试压片为一平面薄片,一般为金属薄片(如不锈钢片)或非金属薄片(如塑料片)。
进一步,所述电机可通过压力传感器与控制系统控制输出力的大小(可设计专用软件实现);有效输出力优选为2㎏f、4㎏f(推力根据需要确定,推荐值为2*9.8=19.6N)。
所述电机采用功率优选为1NM/S。
所述驱动部件的工作原理为:
如图4所示,未施压状态时,电机8-1和丝杆8-4均处于静止状态,加压横板8-12保持在测试区域上方。
进行测试时:(1)如图5所示,2kgf力加压状态:首先电机转动,通过带轮机构带动两个丝杆转动,加压横板8逐步下降,通过压力传感器和压板逐步对被测样品上边的测试压片加压;当压力传感器测得测试压片所受压力大小为19.6N(2kg*9.8N/kg),可测得2kgf力数据,当压力传感器测得测试压片所受压力大小为39.2N(4kg*9.8/kg),为4gkf力加压状态,可测得4kgf力加压状态。解除测试时,电机反转,加压横板上升。
所述测距传感器用于对试样厚度进行测量(具体通过对压板测距获得试样厚度数据),测距传感器的数量为四个且分别设置在测试区域的四个上顶点(即顶板的四角);所述传感器为红外测距传感器,测量范围10cm~80cm,测量精度≤1mm;在设置传感器时要充分考虑到红外线的发射范围,防止红外线直接照射在支撑柱上从而干扰测距;通过将测距传感器与中间板之间的距离减去测距传感器与测试压片之间的距离后,再减去测试压片的厚度,即可得到试样的厚度值。
所述控制模块(图中省略)与所述传感器、数据显示设备、压力传感器电连接;所述控制模块用于控制施压时间、等待时间、数据处理与显示测量结果。所述控制模块、压力传感器、测距传感器均可外购获得。
本实用新型的测量方法如下:
1、准备20cm×20cm的三组试样(例如丝绵被),将一组试样(图中省略)整齐叠放入框架的测试区域内,将测试压片平放在试样上表面;
2、启动本实用新型,首先电机8-1启动,带动带轮机构运动,使得两丝杆同步转动,加压横板8下降;当压力传感器8-18测得测试压片上的压力为19.6N(2kg*9.8N/kg)时,等待30秒后往上缩回加压横板,等待30秒后再对试样施压,重复3次上述步骤后,测距传感器开始测距并将信号返回控制模块;
3、3次测量完毕加压横板上升,等待30秒后,电机带动加压横板下移对式样施压,压力传感器测得测试压片受到的压力为39.2N(4kg*9.8N/kg*2),等待30秒后加压横板缩回使其压板脱离测试压片,测距传感器开始测距并将信号返回控制模块;
4、等待3分钟后,测距传感器开始测距并将信号返回控制模块;
5、对另两组试样也依次进行上述1、2、3、4步骤的操作;
6、控制模块经过处理计算后得出被类产品的压缩率和回复率,并通过数据显示设备显示获得的数据。

Claims (8)

1.基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,包括框架、加压机构、数据显示设备、测距传感器以及控制模块;所述控制模块与所述测距传感器、数据显示设备通过数据线电连通;
其特征在于:所述加压机构为压力传感器加压机构,包括两根竖直布置且由电机(8-1)驱动的丝杆(8-4)、由前述两根丝杆驱动作上下升降运动的加压横板(8)以及固定在加压横板底端并通过压板(8-20)往下顶压被测产品的压力传感器(8-18);该压力传感器还通过数据线电连通所述的控制模块。
2.根据权利要求1所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:所述电机通过联轴器(8-2)驱动其中一个丝杆转动,且通过带轮机构保持两个丝杆的同步转动。
3.根据权利要求2所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:所述带轮机构包括分别固定在两个丝杆上端的带轮(8-5)以及相配合的皮带(8-7)。
4.根据权利要求3所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:所述框架包括矗立在前面和后面的两块主板(1),矗立在左右两侧的两块侧板(2),主板和侧板围成的区域内由上而下对齐排列且水平布置着顶板(5)、中间板(6)以及底板(7)。
5.根据权利要求4所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:所述中间板上由三个L型挡板(6-2)围成一个用于定位试样的正方形区域。
6.根据权利要求5所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:所述测距传感器的数量为四个且分别设置在测试区域的四个上顶点。
7.根据权利要求6所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:所述丝杆导程为5mm。
8.根据权利要求7所述的基于压力传感器的被类产品压缩回弹性测试仪,其特征在于:该测试仪还配置一用于放置在试样上表面的测试压片。
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