一种用于测量张力与转速的张力传感器的制作方法

本实用新型属于传感器检测技术领域，具体涉及一种用于测量张力与转速的张力传感器。

背景技术：

张力传感器是张力控制过程中，也叫做张力计，用于测量卷材张力值大小的仪器。张力计实为压力计，它被装在张力测量机构的张力辊下，现用的压力计有压磁式、感应式、电阻应变片式等多种型式。用于制药、应变片型是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小；微位移型是通过外力施加负载，使板簧产生位移，然后通过差接变压器检测出张力。张力辊是使驱动装置作用在其上的扭距通过辊面与带材间的摩擦转化为带材张力的，张力辊的数目和布置形式取决于带材所需的最大拉伸力和场地条件，目前的张力辊检测相对单一，不能同时将张力信号和速度信号结合，而且为了同时满足张力信号和速度信号的获取，需要增加额外的设备，增加成本。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种用于测量张力与转速的张力传感器，将张力信号和速度信号有效结合，提高控制精度，减少配套成本。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种用于测量张力与转速的张力辊，其特殊之处在于：

包括底座11、弹性体1、主轴4、托辊3、检测机构，其中，主轴4位于托辊3内，弹性体1的一端固定在底座11上，另一端伸入托辊3内与主轴4相连接，伸入托辊3内的弹性体1的端头内为中空，主轴4的一端位于中空内，另一端与固定在压板10上，压板10位于托辊3内部并与底座11相对的一侧，检测机构位于托辊3内；

检测机构包括转速磁钢2、支撑板6、传感器7；在托辊3内，弹性体1与主轴4的连接处，支撑板6固定在弹性体1的安装板上，弹性体依次贯穿安装板12与转速磁钢2，在支撑板6上安装传感器7，转速磁钢2固定在托辊内侧与传感器7平行的位置。

进一步的，在托辊内的两端分别安装有轴承，一个轴承用于固定转速磁钢2上，转速磁钢围绕轴承转动，另一个轴承固定在位于托辊另一端的压板上，托辊3在两个轴承之间转动。

进一步的，主轴4与弹性体1之间通过顶丝9固定。

进一步的，在底座11的外壳上安装有插头5，通过插头5连接控制器。

进一步的，所述传感器7为霍尔传感器。

本实用新型与现有技术相比，其有益之处在于：

本技术：
的张力传感器关键之处在于将张力信号和速度信号有机结合到了一起，减少了安装空间，大大减少了安装时间和费用，可以同时输入控制器，更加准确的将速度环和张力环形成全闭环，提高张力控制精度，改善由于缺少速度环而引起的张力震荡。同时可以更加方便的外接张力信号调理器，直接通过触摸屏，行程张力控制精密系统，大大减少配套成本。

附图说明

图1为本申请的结构示意图。

标记说明：1、弹性体，2、转速磁钢，3、托辊，4、主轴，5、插座，6、支撑板，7、传感器，8、轴承，9、顶丝，10、压板，11、底座，12、安装板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

实施例1

本申请的张力传感器包括底座11、弹性体1、主轴4、托辊3、检测机构，其中，主轴4位于托辊3内，弹性体1的一端固定在底座11上，另一端伸入托辊3内与主轴4相连接，伸入托辊3内的弹性体1的端头内为中空，主轴4的一端位于中空内，另一端与固定在压板10上，压板10位于托辊3内部并与底座11相对的一侧，主轴4与弹性体1之间通过顶丝9固定，检测机构位于托辊3内。

检测机构包括转速磁钢2、支撑板6、传感器7；在托辊3内，弹性体1与主轴4的连接处，支撑板6固定在弹性体1的安装板上，弹性体依次贯穿安装板12与转速磁钢2，在支撑板6上安装并固定传感器7，转速磁钢2固定在托辊内侧与传感器7平行的位置，本实施例中选用的传感器7为霍尔传感器，用于检测托辊上的转速磁钢来检测托辊的转速。

在托辊内的两端分别安装有轴承，一个轴承用于固定转速磁钢2上，转速磁钢围绕轴承转动，另一个轴承固定在位于托辊另一端的压板上，托辊3在两个轴承之间转动。

在底座11的外壳上安装有插头5，通过插头5连接控制器。

具体的，本实施例的弹性体一端与底座相连，另一端为中空用于连接主轴，采用应变片原理检测力值大小的，转速磁钢用于测速，安装在托辊内侧；托辊用于托住被检测物体，检测物体实际受力，托辊跟随被测物体同时转动，主轴用于连接弹性体和托辊，主轴一端连接弹性体，主轴一端通过压板与托辊连接，主轴和托辊通过轴承连接起固定作用，顶丝用于将主轴固定在弹性体上，压板用于固定主轴另一端，而插座固定在底座上，用于张力信号和速度信号的传输，插座连接控制器，控制器可以选用带有显示屏的终端，比如张力信号调理器。

如图1，主轴4的一端穿过左侧轴承插在弹性体1的一端并通过9顶丝固定，主轴4的另一端穿过右侧轴承通过压板10固定。两侧的轴承固定在托辊上3，支撑板6固定在弹性体1上，传感器7固定在支撑板6上，转速磁钢2固定在托辊内侧并与传感器7平行平行的位置。

本申请的工作原理具体为：将本申请的张力传感器安装在设备上，测量物体绕过托辊同时带动托辊转动，主轴部分保持不动，通过轴承转动，托辊转动并带动转速磁钢的转动，霍尔传感器每检测到一次转速磁钢输出一个电平信号，托辊转动越快输出信号频率越快，从而计算出速度数据。电平信号通过插座输出，同时将测量托辊受到的张力大小通过轴承传给主轴，然后通过主轴传给弹性体，弹性体将检测到的力变化通过插座输出，同时测量出速度信号与张力信号。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种用于测量张力与转速的张力传感器，其特征在于：包括底座（11）、弹性体（1）、主轴（4）、托辊（3）、检测机构，其中，主轴（4）位于托辊（3）内，弹性体（1）的一端固定在底座（11）上，另一端伸入托辊（3）内与主轴（4）相连接，伸入托辊（3）内的弹性体（1）的端头内为中空，主轴（4）的一端位于中空内，另一端与固定在压板（10）上，压板（10）位于托辊（3）内部并与底座（11）相对的一侧，检测机构位于托辊（3）内；

检测机构包括转速磁钢（2）、支撑板（6）、传感器（7）；在托辊（3）内，弹性体（1）与主轴（4）的连接处，支撑板（6）固定在弹性体（1）的安装板（12）上，弹性体（1）依次贯穿安装板（12）与转速磁钢（2），在支撑板（6）上安装传感器（7），转速磁钢（2）固定在托辊（3）内侧与传感器（7）平行的位置。

2.如权利要求1所述的一种用于测量张力与转速的张力传感器，其特征在于：在托辊（3）内的两端分别安装有轴承（8），一个轴承用于固定转速磁钢（2）上，转速磁钢（2）围绕轴承转动，另一个轴承固定在位于托辊（3）另一端的压板（10）上，托辊（3）在两个轴承之间转动。

3.如权利要求2所述的一种用于测量张力与转速的张力传感器，其特征在于：主轴（4）与弹性体（1）之间通过顶丝（9）固定。

4.如权利要求3所述的一种用于测量张力与转速的张力传感器，其特征在于：在底座（11）的外壳上安装有插头（5），通过插头（5）连接控制器。

5.如权利要求1所述的一种用于测量张力与转速的张力传感器，其特征在于：所述传感器（7）为霍尔传感器。

技术总结
本实用新型属于传感器检测技术领域，具体涉及一种用于测量张力与转速的张力传感器。包括底座、弹性体、主轴、托辊、检测机构，其中，主轴位于托辊内，弹性体的一端固定在底座上，另一端伸入托辊内与主轴相连接，伸入托辊内的弹性体的端头内为中空，主轴的一端位于中空内，另一端与固定在压板上，压板位于托辊内部并与底座相对的一侧，检测机构位于托辊内；检测机构包括转速磁钢、支撑板、传感器；在托辊内，弹性体与主轴的连接处，支撑板固定在弹性体的安装板上，弹性体依次贯穿安装板与转速磁钢，在支撑板上安装传感器，转速磁钢固定在托辊内侧与传感器平行的位置。本申请将张力信号和速度信号有效结合，提高控制精度，减少配套成本。

技术研发人员：孙良玉
受保护的技术使用者：烟台羿沣传感测控技术有限公司
技术研发日：2020.10.01
技术公布日：2021.05.07