手持?jǐn)?shù)字式張力儀的核心部件是力學(xué)傳感器,常見的有應(yīng)變片式傳感器和壓電式傳感器。應(yīng)變片式傳感器基于金屬應(yīng)變片的電阻應(yīng)變效應(yīng)。當(dāng)傳感器受到張力作用時(shí),應(yīng)變片會(huì)發(fā)生形變,導(dǎo)致其電阻值發(fā)生變化。通過測(cè)量電阻值的變化,并結(jié)合預(yù)先標(biāo)定的電阻 - 張力關(guān)系曲線,就可以將電阻變化轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的張力值。壓電式傳感器則是利用某些晶體材料在受到外力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)。當(dāng)張力施加到壓電晶體上時(shí),晶體表面會(huì)產(chǎn)生電荷,電荷量與所受張力成正比。通過測(cè)量電荷量的大小,經(jīng)過信號(hào)處理和轉(zhuǎn)換電路,即可得到張力的數(shù)值。
傳感器輸出的微弱電信號(hào)需要經(jīng)過放大、濾波等信號(hào)處理過程,以提高信號(hào)的信噪比和穩(wěn)定性。放大電路將傳感器輸出的微弱信號(hào)放大到合適的幅度,以便后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。濾波電路則用于去除信號(hào)中的高頻噪聲和干擾,使測(cè)量信號(hào)更加平滑準(zhǔn)確。經(jīng)過處理的模擬信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后傳輸?shù)轿⑻幚砥髦羞M(jìn)行進(jìn)一步的處理和計(jì)算。微處理器根據(jù)預(yù)設(shè)的算法和標(biāo)定參數(shù),對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和分析,得到準(zhǔn)確的張力值,并將其顯示在儀器的數(shù)字顯示屏上。
手持?jǐn)?shù)字式張力儀的應(yīng)用領(lǐng)域:
(一)紡織行業(yè)
在紡織生產(chǎn)過程中,紗線的張力控制直接影響著織物的質(zhì)量和性能。可以用于測(cè)量紡紗過程中的紗線張力、織布過程中的經(jīng)紗和緯紗張力等。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整紗線張力,可以避免紗線斷裂、織物起皺等問題,提高織物的均勻性和強(qiáng)度。
(二)印刷行業(yè)
印刷過程中紙張的張力控制對(duì)于保證印刷質(zhì)量和套準(zhǔn)精度至關(guān)重要??梢园惭b在印刷機(jī)的紙張輸送系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)測(cè)量紙張?jiān)诓煌恢玫膹埩?,并根?jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整張力控制裝置,確保紙張?jiān)谟∷⑦^程中保持穩(wěn)定的張力狀態(tài),避免出現(xiàn)紙張拉伸、變形等問題。
(三)電纜制造行業(yè)
在電纜制造過程中,線纜的張力需要嚴(yán)格控制,以確保線纜的直徑均勻、絕緣層厚度一致??梢杂糜跍y(cè)量線纜在收線、放線和絞合過程中的張力,幫助操作人員及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù),保證線纜的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
(四)包裝行業(yè)
在包裝生產(chǎn)中,如薄膜拉伸、包裝帶纏繞等過程,都需要對(duì)材料的張力進(jìn)行準(zhǔn)確控制。手持?jǐn)?shù)字式張力儀可以用于測(cè)量包裝材料的張力,確保包裝過程的穩(wěn)定性和包裝質(zhì)量的一致性。
(五)科研領(lǐng)域
在材料科學(xué)、力學(xué)等科研領(lǐng)域,可以用于研究材料的力學(xué)性能、纖維的拉伸特性等。通過準(zhǔn)確測(cè)量材料在不同條件下的張力變化,為科研人員提供重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),幫助他們深入了解材料的性質(zhì)和行為。