CN1075213C - 一种用于测定纸币之类的散页片材料的韧性的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于测定散页片材料的韧性的设备，其上装有一种机械装置，这种机械装置周期性地与散页片材料接触、从而导致散页片材料振动，由振动而产生的声音通过一个检测器检测，再由一台计算装置根据该检测到的声音来测定散页片材料的韧性。散页片材料被夹持或导入一传送装置中，使得它能够在接触的区域内产生一定限度内的机械动作，而不会有不可逆转的形变。

Description

一种用于测定纸币之类的散页片材料的韧性的设备和方法
本发明是关于一种用于测定纸币之类的散页片材料的韧性的设备和方法。
EP-0073133公开了这样一种设备，在这一设备中，散页片材料被导入两条扁平皮带之间，并经过一双圆锥体滚筒后被转向180°，与此同时，散页片材料沿纵向和横向发生形变，在这个过程中所产生的声音被一个微音器检测，然后由一台计算装置根据该检测到的声音测定散页片材料的韧性。
这种设备的缺点是：当散页片材料的韧性被多次测定时，所产生的声音将大大降低。由于在测量过程中存在着变形，散页片材料的韧性随着每次测量过程而减少。
从这点出发，本发明的目的是提出一种用于测定散页片材料的韧性的设备和方法，在这种设备和方法中，散页片材料的韧性基本上保持不变。
这个目的通过主权利要求的特征来解决。
本发明的基本思想是：通过一种周期性地与散页片材料接触的机械装置导致散页片材料振动来发出声音。然后，通过一个检测器20来检测该由振动而产生的声音，再由一台计算装置根据检测到的声音来测定散页片材料的韧性。由于所产生的声音的音量大致上与散页片材料的韧性成比例，因此所产生的声音的音量是散页片材料的韧性的直接量度。
把散页片材料夹持或导入一传输装置中，使得它能够在接触的区域内产生一定限度内的机械动作，而不会有不可逆转的形变。
本发明的优点是，散页片材料的韧性实际上保持不变，即使在薄片的韧性被多次测定时，所产生的声音的强度基本上保持相同。产生的声音强度的重复性至少平均为95％。
在本发明的一个最佳实施例中，机械装置有一个滚筒，滚筒上带有一定数量的旋转对称设置的拐角，散页片材料由一传输装置传送通过该设备，旋转滚筒的驱动轴垂直于散页片材料的传送方向，旋转滚筒的旋转方向为传送方向，选择旋转滚筒的旋转频率，使得其取决于旋转频率及滚筒的半径的圆周速度大于或等于散页片材料的传送速度。
本发明的进一步的特征包含在从属权利要求中。
下面将结合附图来描述本发明的各种实施例，其中：
图1是一个最佳实施例的示意图；
图2是带有传送带的该最佳实施例示意图；
图3是从下面看该带有传送带的最佳实施例的示意图；
图4是从下面看该带有传送带和一导向板的最佳实施例的示意图；
图5是该最佳实施例的一种变型的示意图；
图6是本发明的第二个实施例的示意图；
图7是本发明的第三个实施例的示意图；
图8是本发明的第四个实施例的示意图；
图9是本发明的第四个实施例的一种改进的示意图；
图10是本发明的第五个实施例的示意图。
图1是本发明的一个最佳实施例的侧向示意图，例如借助于传送带使散页片材料10沿传送方向T传送通过该设备，为清楚起见，最初传送带在这里没有被显示。这里所示的用于产生声音的机械装置是具有六个旋转对称拐角的滚筒30，旋转滚筒30的驱动轴13垂直于散页片材料的传送方向T。
滚筒30的旋转方向是沿散页片材料的传送方向T，选择滚筒30的旋转频率，使得滚筒30与旋转频率及滚筒30的半径相关的圆周速度大于或等于散页片材料的传送速度。旋转频率和旋转方向的这一选择防止被传送通过设备的散页片材料碰撞滚筒的拐角并且被减速。这种减速会增大传送***堵塞的危险。原则上，当滚筒30的旋转方向和旋转频率变化时也能保证设备的运行。
由于滚筒30的旋转，拐角周期性地接触散页片材料10，导致散页片材料振动，从而使该散页片材料在滚筒30的区域内被抬起而上升高度H，上升高度H是所产生的声音的音量的一种量度。
滚筒30的半径、拐角数N、和滚筒30的旋转频率是一些参数，用这些参数可使本发明的该最佳实施例能适合于具体的与外形状况相关的设备，如设备所占有的最大空间范围。滚筒与散页片材料10的接触频率等于旋转频率和拐角数的乘积。上升高度H取决于选定的滚筒半径和拐角数。
图2和图3是带有一传送装置的最佳实施例的侧视图和底视图，传送装置被结合到六边形滚筒30中，该传送装置有三条上传送带11和二条下传送带12，散页片材料10被夹持在上传送带和下传送带之间，以传输通过设备。
为避免旋转滚筒30和上传送带11和下传送带12之间的相互影响，在滚筒上装有空转滚轴32、33，相应的传送带跨过该空转滚轴。这些滚轴可以与驱动轴31分离，例如通过相应的滚珠轴承，使得传送带11和12能够按与滚筒30的圆周速度无关的一定的传送速度移动。最好选择空转滚轴32的半径等于滚筒30的内切圆的半径，选择空转滚轴33的半径略小于六边形滚筒30的内切圆的半径。如果没有散页片材料10，在滚筒30的位置处下传送带12的朝上侧和上传送带11的朝下侧与滚筒30齐平，如图1的上半部分所示。滚筒30与散页片材料10的接触产生在传送带11和12之间的区域内。
图4所示的是从下面看带有上传送带11和导向板13的最佳实施例，导向板13在功能上替代了图3中相对应的下传送带12。在传送通过设备期间，散页片材料10受上传送带11传输横过导向板13，这里，传送带11同样通过空转滚轴32与滚筒30分离。导向板13有一开口14，滚筒30通过该开口与散页片材料10接触。
图5所示的是具有四个拐角的滚筒34的最佳实施例的一种变型，与图1所示的六边形滚筒30相比较，四拐角滚筒34的上升高度H大于六边形滚筒30的上升高度H。如果其它参数不变，这样，由四拐角滚筒34所产生的声音大于由六边形滚筒30所产生的声音。为了保证在该实施例的两个不同方案中的接触频率恒定，必须相应增大四拐角滚筒34的旋转频率，使其大于六角滚筒30的旋转频率。由于高旋转频率所产生的机械问题，旋转频率只能在一定的范围内变化，因而，为了在给定的接触频率内产生足够大的声音，必须选择参数的最佳值。
图6显示了本发明的第二个实施例，其中，在旋转滚筒40上旋转对称地设有刷子41，最好使刷子41能够在它们自己的轴上移动，以致刷子41能由于滚筒40的旋转所产生的离心力而向外摆动。在这里，通过刷子41对散页片材料10的周期性的接触，产生为检测散页片材料的韧性所必须的声音。本发明的最佳实施例中描述的参数和所示的变型可以方便地转用于本实施例，以至可以省去其它一些描述。
图7显示了本发明的第三个实施例，其中，用来产生声音的装置具有作为机械装置的电磁体50，其具有磁轭51、线圈52和可移动的舌簧片53，通过对线圈52施加交变电压，使得可动舌簧片53振动，其周期性接触散页片材料10而产生声音，可移动舌簧片53的振动频率与所施加的交变电压的频率相对应，上升高度H可通过交变电压的最大电压差来改变。
图8显示了本发明的第四个实施例，其中，产生声音的机械装置具有压电元件60，通过在其上施加一交变电压，可使压电元件60在垂直于散页片材料的平面的方向上的体积扩张变化，压电元件60的扩张频率对应于所施加的交变电压的频率，压电元件60的扩张程度取决于交变电压的最大电压差，但是相对较低。这导致散页片材料10只有很小的上升高度H，从而使产生的声音的音量很低。
在图9中显示了一种增加散页片材料10的上升高度H的方法，其要点是设置了附加的杠杆***70，该杠杆***70与压电元件60连接，用于增大压电元件60的扩张，以得到所要求的上升高度H。
也可以用另一种方法，例如用称作双晶片压电元件60来增大散页片材料10的上升高度H。在这种双晶片压电元件60中，至少有二个压电元件60互相牢固连接，并把压电元件60的扩张转换成压电元件60的弯曲。双晶片压电元件60可以产生几毫米高的上升高度H。
图10显示了本发明的第五个实施例，其中，用于产生声音的机械装置有一含有可移动磁芯81的线圈80，当一交变电压作用到线圈上时，可移动磁芯81按交变电压的频率振动，通过磁芯81周期性地接触散页片材料10而产生声音。可移动磁芯81的偏移以及散页片材料10的上升高度H受交变电压的最大电压差影响。
除了上面所描述的实施例之外，当然对于具有本发明的基本概念知识的普通技术人员来说可以对所描述的实施例作各种改变，或根据本发明的概念作出新的实施例，特别是可以把解释最佳实施例的传送装置换成另一些类似的实施例。
所有已知的模拟或数字信号处理方法都可用于计算检测到的声音。

Claims (13)

1．一种用于测定纸币之类的散页片材料的韧性的设备，包括：
一台使用散页片材料产生声音的装置；
一检测器，用于检测所产生的声音；
一计算装置，用于根据检测到的声音测定散页片材料的韧性；
其特征在于：用来产生声音的装置有机械装置，其周期性地接触散页片材料(10)，引起散页片材料振动。
2．按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的机械装置有一个带有一定数量(N)旋转对称的拐角的滚筒(30、34)。
3．按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的机械装置有一个旋转滚筒(40)，在该滚筒上旋转对称地设有刷子(41)。
4．按照权利要求2或3所述的设备，其特征在于，借助于一传输装置(11、12)传送散页片材料通过该设备，并且旋转滚筒(30、34、40)的驱动轴(31)垂直于散页片材料的传送方向(T)设置。
5．按照权利要求4所述的设备，其特征在于，所述滚筒(30、34、40)的圆周速度是在散页片材料的传送方向(T)上，且大于或等于散页片材料的传送速度。
6．按照权利要求4所述的设备，其特征在于，所述传输装置有上传输带和/或下传输带(11、12)，其可以通过空转滚轴(32、33)与驱动轴(31)脱离。
7．按照权利要求6所述的设备，其特征在于，所述传输装置有一块导向板(13)，该导向板带有一开口(14)，滚筒(30、34、40)通过该开口与散页片材料(10)接触。
8．按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机械装置有一个带有一可移动舌簧片(53)的电磁体(50)。
9．按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机械装置有一个压电元件(60)。
10．按照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述机械装置有一个附加的杠杆***(70)，该杠杆***与压电元件(60)相连接。
11．按照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述机械装置至少有一个另外的压电元件(60)，并且这些压电元件(60)互相固接，并把压电元件(60)的扩张转换成压电元件的弯曲。
12．按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机械装置有一个具有一个磁芯(81)的线圈(80)。
13．一种用于测定纸币之类的散页片材料的韧性的方法，其中：
用散页片材料产生声音；
检测散页片材料所产生的声音；
根据检测到的散页片材料的声音测定散页片材料的韧性；
其特征在于：通过周期性接触散页片材料(10)引起散页片材料(10)振动，从而产生声音。
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