專利名稱：一種新型的材料厚度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厚度測量裝置，特別地，涉及一種具有較高精度的用于薄片狀物品厚度測量裝置。
背景技術(shù)：
目前薄片狀物品，如紙張、票據(jù)、塑料薄膜、織物的在線連續(xù)厚度測量，在其產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢測、處理、回收等過程中處于非常重要的地位。當(dāng)前各行業(yè)使用的紙幣厚度檢測技術(shù)根據(jù)被測對象的不同特點，分為接觸式和非接觸式兩大類。非接觸式測量主要為紅外穿透和電渦流感應(yīng)式。這兩種方式檢測精度低、測量結(jié)果隨被測對象材料、密度等變化。接觸式厚度檢測，將被測對象的厚度通過一定機(jī)械裝置轉(zhuǎn)換為位移。位移傳感器一般為霍爾傳感器、電感傳感器等，它們普遍存在成本高、靈敏度低、測量精度低、易受干擾等缺點。特別在被測對象為極薄(被測厚度<0. 2mm)的條件下，上述厚度測量傳感器等裝置存在很大的使用局限。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，我們設(shè)計提出了一種新型的材料厚度測量裝置，可以實現(xiàn)斷續(xù)或連續(xù)高速傳輸條件下紙幣的高靈敏度、高精度厚度測量，以滿足金融、造紙、印刷、保險等行業(yè)的迫切需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種新型的材料厚度測量裝置，其可以將被測對象的厚度變化通過接觸式機(jī)構(gòu)傳遞給可變電容極板，通過測量電容量的變化實現(xiàn)厚度高精度測量。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的所述可變電容器由固定極板與活動極板組成；所述位移傳遞裝置，將傳輸裝置中運(yùn)動通過的被測對象的厚度變化，按比例傳遞到電容活動極板上；所述振蕩電路，以用于厚度測量的可變電容器作為主要元件，經(jīng)過電容的充放電產(chǎn)生交變振蕩信號，振蕩的頻率與電容的大小成比例關(guān)系；所述頻率檢測電路，測量振蕩電路輸出頻率或周期的變化。優(yōu)選的是，所述一種新型的材料厚度測量裝置中，所述極板形式可以為平面形、圓柱形；極板形狀可以為圓形、長方形；極板之間由絕緣電介質(zhì)隔離。優(yōu)選的是，所述一種新型的材料厚度測量裝置中，所述位移傳遞裝置是使用滾輪作用于被測對象上。優(yōu)選的是，所述一種新型的材料厚度測量裝置中，所述振蕩電路通過電阻或電感對作為傳感器的可變電容C進(jìn)行充放電，構(gòu)成典型RC或RLC振蕩器。本實用新型的有益效果是厚度檢測范圍為0.2mm以內(nèi)，測量精度及靈敏度達(dá)到0. 005mm，并且因可變電容兩極板距離較近，振蕩頻率小于IOOMHz時電場泄露極小，當(dāng)采用多路并排近距離測量布局時各路之間相互干擾極小，解決了多路之間互相干擾問題。適用于紙類制品、塑料薄膜、織物等材料的高精度厚度測量。

圖1是電容厚度測量裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是頻率測量電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型的一種新型的材料厚度測量裝置進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本實用新型提供一種新型的材料厚度測量裝置，由可變電容器固定極板1、可變電容器活動極板2構(gòu)成可變電容器C ;固定極板與活動極板通過柔性導(dǎo)線3連接至厚度檢測電路4構(gòu)成可變電容器C的電路通路；位移傳遞連桿5分別連接活動極板2及對輪從動輪6，與對輪主動輪7構(gòu)成可變電容調(diào)動機(jī)構(gòu)；對輪主動輪驅(qū)動及固定裝置8連接對輪主動輪7并實現(xiàn)對對輪主動輪7的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；票據(jù)由對輪從動輪6、對輪主動輪7之間通過，對輪從動輪與對輪主動輪構(gòu)成主從對輪傳送機(jī)構(gòu)。當(dāng)有票據(jù)通過對輪之間時，由于票據(jù)的存在厚度，使對輪從動輪6向上移動一個票據(jù)厚度的位移，同樣位移傳遞連桿5帶動電容器活動極板2向上移動一個票據(jù)厚度的距離，由于可變電容的電容量與極板1、2之間的距離成反比，即可變電容的電容量的變化值直接反應(yīng)票據(jù)厚度的多少。如圖2，C即為圖1中的可變電容器C，R、C、UU U2構(gòu)成非門振蕩器，當(dāng)票據(jù)通過時可變電容器C電容值變大，從而改變振蕩器輸出頻率。以振蕩器輸出為填充計數(shù)脈沖時鐘，當(dāng)微處理器U3內(nèi)設(shè)定計數(shù)閘門時間為一定值時，無票據(jù)通過情況下在設(shè)定計數(shù)閘門時間內(nèi)，以記得振蕩器振蕩時鐘個數(shù)m為基準(zhǔn)，當(dāng)有票據(jù)通過時可變電容C值變大振蕩器輸出頻率降低，U3內(nèi)相同閘門時間計數(shù)數(shù)值降低為n，U3計算m-n即可實現(xiàn)通過對輪聯(lián)動的可變電容器為厚度傳感器檢測票據(jù)的相對厚度，U3將票據(jù)厚度數(shù)據(jù)輸出至檢測輸出裝置完成票據(jù)厚度檢測的一次過程。所述的一種新型的材料厚度測量裝置中，所述可變電容器固定極板I與可變電容器活動極板2可使用金屬板、非金屬板鍍金屬膜實現(xiàn)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)可變電容器均可采用。所述的一種新型的材料厚度測量裝置中，所述票據(jù)厚度檢測電路4，振蕩器可采用分立元件搭建、集成電路組建實現(xiàn)；設(shè)定計數(shù)閘門、厚度計算并輸出的微處理器U3，可采用CPU、MCU、DSP、CPLD, FPGA實現(xiàn)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型功能均可采用。所述的一種新型的材料厚度測量裝置中，所述位移傳遞連桿5、對輪從動輪6僅可上下移動、位置固定的對輪主動輪7實現(xiàn)的構(gòu)成可變電容調(diào)動機(jī)構(gòu)，可采用其它結(jié)構(gòu)形式，只要能夠?qū)崿F(xiàn)可變電容器有效依據(jù)票據(jù)厚度實現(xiàn)電容量相應(yīng)變化均可采用。以上即本發(fā)明所列舉實現(xiàn)實例，僅為說明此技術(shù)方案之用，其它各種實現(xiàn)電路的局部或機(jī)械局部之變更，均應(yīng)落入本發(fā)明之中。
權(quán)利要求1.一種新型的材料厚度測量裝置，其特征在于，包括 可變電容器，其包括可變電容器固定極板與可變電容器活動極板； 位移傳遞裝置，將傳輸裝置中運(yùn)動通過的被測對象的厚度變化，按比例傳遞到電容活動極板上； 振蕩電路，以用于厚度測量的可變電容器作為主要元件，經(jīng)過電容的充放電產(chǎn)生交變振蕩信號，振蕩的頻率與電容的大小成比例關(guān)系； 頻率檢測電路，測量振蕩電路輸出頻率或周期的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的材料厚度測量裝置，其特征在于，所述極板形式可以為平面形、圓柱形；極板形狀可以為圓形、長方形；極板之間由絕緣電介質(zhì)隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的材料厚度測量裝置，其特征在于，所述位移傳遞裝置是使用滾輪作用于被測對象上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的材料厚度測量裝置，其特征在于，所述振蕩電路通過電阻或電感對作為傳感器的可變電容C進(jìn)行充放電，構(gòu)成典型RC或RLC振蕩器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型的材料厚度測量裝置，其特征在于，所述的絕緣電介質(zhì)材料為氣體、液體、固體。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的材料厚度測量裝置，其包括可變電容器，由可變電容器固定極板與可變電容器活動極板組成；位移傳遞裝置，將傳輸裝置中運(yùn)動通過的被測對象的厚度變化，按比例傳遞到電容活動極板上；振蕩電路，以用于厚度測量的可變電容器作為主要元件，經(jīng)過電容的充放電產(chǎn)生交變振蕩信號，振蕩的頻率與電容的大小成比例關(guān)系；頻率檢測電路，測量振蕩電路輸出頻率或周期的變化。
文檔編號G01B7/06GK202853563SQ20122015024
公開日2013年4月3日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者張建軍, 才海男, 符雪濤, 鐔曉林 申請人:北京華夏聚龍自動化股份公司