张力传感器的原理及其应用场景

上海祥树欧茂机电设备有限公司
2019-01-02

张力传感器，英文：tension pick-up 美塞斯型号：MAGPOWR-400/8301898/MC01 [1] ，张力传感器是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器。美国Nobel传感器、Nobel放大器。Vishay Nobel传感器的产品 [2] 范围包括用于制药、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，由于板簧的位移量较小，大约±200μm，所以称作微位移型张力检测器。另外，由外型结构上又分为：轴台式、穿轴式、悬臂式等。 [3]
中文名张力传感器外文名 tension pick-up 美塞斯型号： MAGPOWR-400/8301898/MC01 作用测量卷材张力值大小的仪器
用途编辑
检测器的产品范围包括用于制药、。
典型的应用包括在工厂的加工过程中对处理相应处方的搅动容器的称量。检测器的力学测量和伺服水压控制系统被用于纸厂、钢厂、箔生产厂、电缆铺设和锯木厂的机器中。
张力传感器

概述编辑
MAGPOWR的张力控制产品范围很广，任何时候都能为您提供精确的张力监测产品.这些产品能够通过简易的组合，搭建出满足您需要的较理想的张力监测解决方案。模拟显示、数字显示均可。放大器可用于传输0-10VDC 或4-20mADC信号至PLC或马达驱动器可选安装方式: DIN 标准导轨(CE) ，撞墙式安装，嵌入面板式安装。
仪表配件编辑
AST 3P； AST 3IS； WST 3； GATE 3S； TAD 3； WIN 3； deltaCOM；
型号系列编辑
轮辐式称重传感器CLC系列
CLC-25T CLC-50T CLC-100T CLC-200T
双剪切梁式称重传感器DSA-R系列
DSA-R-50T DSA-R-100T DSA-R-150T DSA-R-200T
称重传感器KIM-1系列
KIM-1-200KN
称重模块KIMD-1系列
KIMD-1-500KN KIMD-1-800KN
称重模块KIMD-M系列
KIMD-M-500KN KIMD-M-1000KN KIMD-M-1500KN KIMD-M-2000KN
称重模块KIS-1系列
KIS-1-50KN KIS-1-100KN KIS-1-200KN KIS-1-300KN KIS-1-500KN
KIS-1-11.2Klb KIS-1-22.4Klb KIS-1-44.9Klb KIS-1-67.5Klb KIS-1-112.4Klb
称重模块KIS-2系列
KIS-2-0.5KN KIS-2-2KN KIS-2-5KN KIS-2-10KN KIS-2-20KN KIS-2-30KN KIS-2-50KN
KIS-2-112lb KIS-2-450lb KIS-2-1120lb KIS-2-2250lb KIS-2-4500lb KIS-2-6750lb KIS-2-11200lb

工作原理编辑

配料系统采用24位高精度A/D转换器。
配料仪表采用多种EMI滤波技术，具有*特的数字滤波功能和高品质的噪声滤波功能，可以得到稳定的重量值。
可编程的开关量输入，开关量输出。用户可编程使仪表接收来自其它设备的输入和指令，如设备启停，报警输入。
用户可编程输出多种开关信号用来提供各种信息或触发各辅助设备。
失重秤配料系统的原理
失重秤配料系统可以采用一台电脑控制多台失重秤控制仪表，能随意输入有关参数，配方，还可对产量，原材料消耗进行统计，既保证配料控制精度，又提高工厂的管理水平，使工厂在竞争中能有较大的优势。本文将重点介绍失重秤配料系统的工作原理，功能特点和改进。
失重秤配料系统的应用简介
失重秤配料系统常在化工、建材、冶金等行业应用，用来进行多种物料的连续配料。由于经常使用失重秤秤体是基于斗式秤的结构，能直接进行砝码标定，通过对秤斗各瞬间重量的测试计算出实际排料量，再进行闭环调整，从而可以达到较高的控制精度，一般而言累计精度为0.5%.由于是斗式结构，标定，维护也比皮带秤容易得多
失重秤配料系统工作原理
失重秤的工作原理是基于受控的重量损失。当重量小于重量上限并且大于重量下**，失重秤处于失重式配料状态，单位时间内的重量损失等于实际的排料流量，将实际的排料流量与设定流量进行比较得出差值，及时调整振动排料器的振幅，从而使排料量均恒。当计量斗内物料下降到重量下**，失重秤控制器在保持排料速度不变的情况下，排料器将切换到容积式排料状态，控制器输出信号是失重式给料状态时的恒定值。
启动配料系统加料设备，加料设备的物料进入计量斗内，当计量斗物料到达一定重量后，即停止加料，此时计量控制仪表精确称量，并根据设定流量开启振动排料器排料，失重秤再次进入失重式配料状态，失重式配料和容积式配料交替工作。
人性化人机系统界面，采用高亮度荧光显示屏VF
D全中文菜单动画提示，可选择多种称量界面，使用操作更加方便。
失重秤配料系统控制方法的改进
失重秤配料系统由多台秤组成，控制方式常见为间断性下料，静态计量，即配料开始启动所有的加料电振机工作，同时计算机进行动态监测。当某秤的测量值达到加料设定值时，停止加料。所有秤都停止加料后，整个加料过程结束，这段时间为T1。为提高计量精度，此后延时一段时间T2,使秤体相对静止下来，再对秤进行静态计量。计量结束后，计算机控制所有放料电振机同时放料，放料过程类似于加料过程，计算机仍进行动态监测，放料时间为T3。为减小误差，放料结束后也延时一段时间T4,再进行静态测量。至此配料系统的一个配料周期结束，便可开始下一个配料周期，周期即为：T=T1+T2+T3+T4。
其中考虑到电振机的振动能力，T1设定为允许较长加料时间，T3设定为允许较长放料时间，若某秤加料时间大于T1或放料时间大于T3,则报警。
由于失重秤的间断性放料，造成下料太多或太少，使磨机饱磨或空磨，影响了磨机台时产量。缩短配料周期的措施，可一定程度减少这种影响，但因为保持配料精度，T2、T4不能小，减小的是T1和T3,且非常有限，同时会增加电振机振动频率，导致电振机故障增加。
所以我们的改进思路是：在多台秤配料设备中，设法使各秤不同时加料、放料，即类似于动态计量。综合各因素，采用同一周期中，一半秤加料，一半秤放料，交替进行的方法，这样既提高了磨机产量，也提高了失重秤配料系统称重配料的精确度。
多层次的口令保护为用户提供不同层次的可改变的口令保护。
**强的抗干扰能力，失重秤周围存在噪声等干扰源，XK3120在设计时就对此作了充分的考虑，具有**强的抗噪声或其它干扰的能力。 [4]
张力检测器的类型及功能：
MAGPOWR TS张力检测器
TS的张力传感器不管一天中温度如何的变化都能提供始终如一的张力控制。事实上，全部MAGPOWR的张力传感器都是使用叶片式应变仪的，这样就较大限度的降低了温度漂移产生的形变（0.02%每度），这能提高卷材的的使用效率，降低材料浪费率。
这些坚固的张力传感器是非常精确的装置，可以运用在放卷，收卷，中间卷材处理应用的张力测量，这种*一**的小外形设计，能较大限度的降低对机架上的空间需求，这样就将卷材宽度的潜在性发挥到较大程度。TS张力传感器设计时采用在两个受力方向机械过载限制器，这就消除了感应器的损坏和过载后需要的重新校核，当然它有非常多灵活多变的安装方式和连接可供选择
张力控制的研究 [5]
张力控制的研究现状张力控制的研究现状张力控制的研究现状张力控制的研究现状 1.模糊控制（Fuzzy Control）作为智能控制(Intelligent Control)的重要分支之一，它的较大特点是针对各类具有非线性、强耦合性、不确定性、时变的多变量复杂系统，可以取得良好的控制效果。在没有得到被控对象精确的数学模型的前提下，引进模糊控制可以得到良好的效果。文献1采用了模糊自整定PID算法来对张力系统进行控制；文献2针对放、收卷半径时变的特点，采用了自适应模糊控制算法；文献3中以卷染机为研究对象，研究了模糊张力控制算法在其中的应用。 2.自适应过程(Adaptive Control)是现代控制理论的一个重要分支。当过程的随机、时延、时变和非线性等特性比较明显时，采用常规PID控制器很难收到良好的控制效果，若采用自适应控制技术，上述问题都能得到圆满的解决。文献4采用S5的PLC和Profibus-DP总线对分切机放卷段进行了自适应张力控制的研究; 文献5采用递推较小二乘法估计参数，对车速突变进行了自适应前馈补偿的研究，并应用于复卷机中。 3. 解耦控制(Decoupling Control)通过设计合适的解耦补偿器，使得一个有强耦合的多变量系统转化成无耦合的多个单变量系统。卷绕系统中张力和速度的强耦合使得解耦控制在其中的应用成为可能。
以热轧现场数据为依据，提出了BP-RBF神经网络的自适应解耦控制策略，对调节辊的高度和张力进行了解耦，仿真结果验证了算法的有效性。 4. 神经网络控制(Neural Network S Control)不依赖于对象的数学模型，能适合于任何不确定性系统，又*任何先验知识，它本身具有自学习和自适应能力，针对张力系统的特点，一些学者应用神经网络方法
主要功能:
小外形设计能较大限度的满足卷材的宽度各种各样灵活多变的安装选择在惰辊上使用的三种连接方式坚固的连接带来长久的可靠性能机械过载限制器保护过载机器。完整的惠斯通桥来确保测量精度有英制和公制模式的国际通用设备张力传感器安装可选方式：螺钉安装，轴台安装，和法兰安装。MAGPOWR TSU 重载枕式张力检测器
TSU张力检测器结构坚固耐用，可在两个张力方向进行**负荷机械制动，适用于重载场合。采用惠斯通全电桥设计，提高精度和稳定性。较好成对使用，每个枕形轴承座各配一个，支撑感应托辊。当以这种方式安装时，张力检测器可准确地测量由卷材作用于托辊的张力的合力，并通过张力读出器显示出来，不受卷材位置的影响。
[6]
张力控制系统的动作过程：
张力变化→位移变化→电压信号→与给定信号综合后的差值信号经比例积分，功率放大到可控整流电路→磁粉制动器的励磁电流改变→制动力矩也随之变化→从而使纸张张力维持恒定。全自动张力控制器
在应用与功能方面更具备优越性、实用性，也具备抗外界干扰技术，使用起来更加方便、稳定。全自动张力控制器是一种高精度的全数字化、智能化的张力控制器。其可通过接收张力传感器传送的信号，然后经过内部装置的智能PID无**调算法运算处理后输出信号，调节执行机构，以控制张力大小适卷径的变化。另外还采用高精度D/A转换器，输出精度高达0.1%使张力控制更为精确稳定。

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