CN109916554B - 一种手持式压力传感性能检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式压力传感性能检测设备，包括可升降检测单元、控制单元和显示单元，可升降检测单元分别与控制单元和显示单元连接，控制单元与显示单元连接，控制单元控制可升降检测单元的升降运动并控制可升降检测单元与导电布之间的压力，显示单元根据可升降检测单元测量的导电布的电阻值以及控制单元获取的压力值输出导电布的电阻和压力信号曲线；本发明整体轻便，人手可轻易拿起并移动设备；本发明将显示单元直接集成在检测设备上，方便操作及观察导电布性能，人工只需将待检的导电布放在物料台上，按动控件按钮，即可自动完成导电布的电阻值和压力值的检测，并生成导电布性能曲线。

Description

一种手持式压力传感性能检测设备

技术领域

本发明涉及电子检测设备，尤其涉及一种手持式压力传感性能检测设备。

背景技术

导电布是以纤维布为基材，具有良好的导电性和长期持久的消除静电的能力可用于从事电子、电磁等高辐射工作的专业屏蔽工作服、屏蔽室专用屏蔽布、IT行业屏蔽件专用布、当下流行触屏手套和防辐射窗帘等，在工业生产和人民生活中使用量非常大。

目前在导电布的生产过程中，对于导电布的检测是人工手持万用表测试电阻值，之后使用压力计测试压力值，再手动输入数据通过软件读取电阻值及压力值来生成曲线，从而进行分析导电布的性能，这种检测方式效率非常低。

申请号为201810635488.3的发明专利公布了一种导电织物动态电阻的测量***及方法，如图1所示，包括对应电阻、一对测试头、数据采集处理***和PC端，导电织物与对应电阻串联，二者构成闭合电路，一对测试头的一端分别连接导电织物的两端，另一端与数据采集处理***的输入端相连，数据采集处理***的输出端与PC端相连，PC端利用串联电路的性质计算显示导电织物的实时电阻值。该发明能够实现对导电织物受力变形过程中产生的随时间变化而变化的动态电阻进行测量，但是由于***中检测设备与微型处理器和PC端分别属于三个部件，因此，该检测设备无法便携移动，例如，采购商进行采购时，需要采集多个布料的样品然后拿到专门的检测部门进行检测，无法在采购现场进行实时检测。

因此，亟需一种手持式压力传感性能检测设备，不仅能够检测导电布的电阻值还能够检测对应的压力值并输出电阻-压力信号曲线，同时将控制单元和显示单元集成在检测单元上，使得设备整体轻便且便于携带，人手可轻易拿起并移动设备。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种手持式压力传感性能检测设备。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种手持式压力传感性能检测设备，包括可升降检测单元、控制单元和显示单元，所述可升降检测单元分别于所述控制单元和所述显示单元连接，所述控制单元与所述显示单元连接，所述控制单元控制所述可升降检测单元的升降运动并控制可升降检测单元与导电布之间的压力，所述显示单元根据所述可升降检测单元测量的所述导电布的电阻值以及所述控制单元获取的压力值输出所述导电布的电阻和压力信号曲线。

所述可升降检测单元包括驱动电机、壳体、压板、安装有正电极和负电级的基体、物料台和底座，所述驱动电机通过传动机构驱动所述压板沿着所述壳体上下运动进而带动所述基体升降，所述物料台设置于底座上，并位于所述基体正下方，待测所述导电布放置在所述物料台上；所述正电极的一端和所述负电级的一端用电线连通，所述正电极和所述负电级接触到导电布时，两个电极和导电布形成回路。

更进一步的，所述传动机构包括深沟球轴承、联轴器、上安装板、滑板、导杆、丝杆、下安装板、角接触球轴承、连接板、螺母、滑块和防撞块，所述传动机构设置于所述壳体内部，所述上安装板通过螺栓安装在壳体的内壁上部；深沟球轴承的外圈通过过盈配合安装在上安装板上；下安装板通过螺栓安装在壳体的内壁底部；角接触球轴承的外圈通过过盈配合安装在下安装板上；丝杆立在壳体内，一端安装在深沟球轴承上，另一端安装在角接触球轴承上；所述螺母通过螺纹配合安装在丝杆上。

两根所述导杆分别布置在丝杆两侧，一端通过螺栓安装在上安装板上，另一端通过螺栓安装在下安装板上；两个所述滑块分别装在两根导杆上；滑板中间位置通过螺栓与螺母连接，两端通过螺栓与滑块连接；两个连接板对称布置在滑板两边，并通过螺栓安装在滑板上；连接板另一端通过螺栓与压板连接。

更进一步的，四个所述防撞块分别套在两根导杆上，两个防撞块通过螺栓安装在上安装板上，另外两个防撞块通过螺栓安装在下安装板上；所述驱动电机通过联轴器带动丝杆转动；丝杆转动时，螺母通过滑板带着压板做直线运动；滑块在导轨上滑动，对滑板起支撑作用。

更进一步的，所述可升降检测单元还包括顶盖板、安装板、手柄和后盖板，所述壳体为U形结构，所述后盖板通过螺栓安装在所述壳体上，形成侧面封闭的腔体；所述顶盖板通过螺栓安装在所述壳体顶端，所述驱动电机通过螺栓安装在所述顶盖板上，所述手柄通过螺栓安装在后盖板上。

两个所述安装板对称布置在所述壳体两侧，一端与所述壳体通过螺栓连接，另一端通过螺栓与所述底座连接；所述物料台通过螺栓安装在底座的中间位置。

更进一步的，所述控制单元包括通过螺栓安装在基体侧边的压力传感器支架、通过螺纹安装在所述压力传感器支架上的压力传感器、控制***、控制***箱体和锂电池；所述控制***设置在所述控制***箱体内部，所述锂电池通过螺栓安装在壳体上部，并为所述驱动电机和所述控制***供电。

更进一步的，所述控制***包括CPU、数模转换器、电压转换模块、采样电阻和模数转换器；所述显示单元通过螺栓安装在控制***箱体上；所述采样电阻串联在正电极、负电级和导电布的回路中，形成采样回路；所述CPU向数模转换器发出指令，由所述电压转换模块给采样回路加电压；所述模数转换器采集采样回路中所述导电布和所述采样电阻的电压，并将信号传递给CPU，所述CPU运算得出所述导电布的电阻值；CPU将电阻值和通过所述压力传感器得到的压力值传送到所述显示单元上，在所述显示单元上显示电阻值和压力值形成的曲线。

更进一步的，采样电阻的阻值为Rs，待测导电布电阻值为Rx，采样电阻到地之间的电压为V1，导电布到地的电压为V2，采样回路的电流为Is；模数转换器采集V1和V2的值；由V1/Rs=Is得出采样回路电流的值；由Rx=（V2- V1）/Is得出待测导电布的电阻值。

更进一步的，丝杆采用具有良好自锁性的梯形螺纹，防止螺母下滑；螺母采用具有较强耐磨性能的黄铜，在运动过程中有效保护丝杆；为减轻设备重量，滑块材质为工程塑料；为减轻设备的总体重量，顶盖板、壳体、压板4、基体、正电极、负电级、安装板、底座均为塑料材质；为防止导电，物料台也为塑料材质。

更进一步的，当发生故障时，驱动电机没有在设定位置停止，滑块会撞在以聚氨酯为材质的防撞块上，而不是直接装在以不锈钢为材质的上安装板和下安装板上。

具体使用时，操作人员将导电布放置在物料台上，点击显示单元上的控件，驱动电机开始正转并驱动压板带着基体向下运动，当压力传感器接触到导电布并产生一定压力值时，驱动电机停止转动；基体上的正电极和负电级与导电布接触，正电极和负电级与导电布形成回路；采样电阻、正电极、负电级和导电布形成采样回路；CPU向数模转换器发出指令，由电压转换模块给采样回路加电压，模数转换器采集采样回路中导电布和采样电阻的电压，并将信号传递给CPU，CPU运算得出导电布的电阻值；在采集电阻数据的同时，压力传感器将导电布的压力值传递给CPU；完成一组数据的采集后，CPU发出指令，驱动电机开始反转，基体抬起；之后驱动电机再次正转，基体向下运动并接触到导电布，压力传感器的值比第一次的压力值大一点，此时再次测量导电布的电阻值；循环测量几次后得到一组数据；CPU将电阻值和通过压力传感器得到的压力值传送到显示单元上；显示单元显示电阻值和压力值形成的曲线。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供了一种手持式压力传感性能检测设备，人工只需将待检的导电布放在物料台上，本发明自动完成导电布的电阻值和压力值的检测，并生成导电布性能曲线；

2、本发明在检测装置上设置有采样电极，并将压力传感器安装在检测装置上，每次采样时，在检测导电布电阻值的同时可以检测导电布的压力值，提高了检测效率；

3、本发明将显示单元集成在设备上，并在显示单元上设计控件，来控制电机的启动、停止，在显示单元上可显示电阻值及压力值曲线，方便操作及观察导电布性能；

4、本发明采用丝杆螺母的传动方式控制检测装置上下运动并向导电布施加压力，可精确控制检测装置的行程及施加压力的大小；

5、本发明采用轻型材料作为设备主体材质，使整个设备较为轻便，在设备后方设置把手，方便人手拿起设备。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的A-A剖视图；

图5为本发明的B-B剖视图；

图6为本发明的C-C剖视图；

图7为本发明的检测流程图；

图8为本发明的电路原理简图。

图中：1、驱动电机；2、顶盖板；3、壳体；4、压板；5、基体；6、正电极；17、负电级；7、安装板；8、底座；9、物料台；10、导电布；11、压力传感器支架；12、压力传感器；13、控制***箱体；14、手柄；15、后盖板；16、锂电池；18、深沟球轴承；19、联轴器；20、上安装板；21、滑板；22、导杆；23、丝杆；24、下安装板；25、角接触球轴承；26、连接板；27、螺母；28、显示单元、29、控制***；30、滑块；31、防撞块。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图2-6所示，一种手持式压力传感性能检测设备，包括可升降检测单元、控制单元和显示单元，所述可升降检测单元分别于所述控制单元和所述显示单元连接，所述控制单元与所述显示单元连接，所述控制单元控制所述可升降检测单元的升降运动并控制可升降检测单元与导电布之间的压力，所述显示单元根据所述可升降检测单元测量的所述导电布的电阻值以及所述控制单元获取的压力值输出所述导电布的电阻和压力信号曲线。

可升降检测单元包括驱动电机1、壳体3、压板4、安装有正电极6和负电级17的基体5、物料台9和底座8，所述驱动电机1通过传动机构驱动所述压板4沿着所述壳体3上下运动进而带动所述基体5升降，所述物料台9设置于底座8上，并位于所述基体5正下方，待测所述导电布10放置在所述物料台9上；所述正电极6的一端和所述负电级17的一端用电线连通，所述正电极6和所述负电级17接触到导电布10时，两个电极和导电布10形成回路。

所述传动机构包括深沟球轴承18、联轴器19、上安装板20、滑板21、导杆22、丝杆23、下安装板24、角接触球轴承25、连接板26、螺母27、滑块30和防撞块31，所述传动机构设置于所述壳体3内部，所述上安装板20通过螺栓安装在壳体3的内壁上部；深沟球轴承18的外圈通过过盈配合安装在上安装板20上；下安装板24通过螺栓安装在壳体3的内壁底部；角接触球轴承25的外圈通过过盈配合安装在下安装板24上；丝杆23立在壳体3内，一端安装在深沟球轴承18上，另一端安装在角接触球轴承25上；所述螺母27通过螺纹配合安装在丝杆23上。

两根所述导杆22分别布置在丝杆23两侧，一端通过螺栓安装在上安装板20上，另一端通过螺栓安装在下安装板24上；两个所述滑块30分别装在两根导杆22上；滑板21中间位置通过螺栓与螺母27连接，两端通过螺栓与滑块30连接；两个连接板26对称布置在滑板21两边，并通过螺栓安装在滑板21上；连接板26另一端通过螺栓与压板4连接。

四个所述防撞块31分别套在两根导杆22上，两个防撞块31通过螺栓安装在上安装板20上，另外两个防撞块31通过螺栓安装在下安装板24上；所述驱动电机1通过联轴器19带动丝杆23转动；丝杆23转动时，螺母27通过滑板21带着压板4做直线运动；滑块30在导轨22上滑动，对滑板21起支撑作用。

可升降检测单元还包括顶盖板2、安装板7、手柄14和后盖板15，所述壳体3为U形结构，所述后盖板15通过螺栓安装在所述壳体3上，形成侧面封闭的腔体；所述顶盖板2通过螺栓安装在所述壳体3顶端，所述驱动电机1通过螺栓安装在顶盖板所述2上，所述手柄14通过螺栓安装在后盖板15上。

两个所述安装板7对称布置在所述壳体3两侧，一端与所述壳体3通过螺栓连接，另一端通过螺栓与所述底座8连接；物料台9通过螺栓安装在底座8的中间位置。

控制单元包括通过螺栓安装在基体5侧边的压力传感器支架11、通过螺纹安装在所述压力传感器支架11上的压力传感器12、控制***29、控制***箱体13和锂电池16；所述控制***29设置在所述控制***箱体13内部，所述锂电池16通过螺栓安装在壳体3上部，并为所述驱动电机1和所述控制***29供电。

驱动电机1通过联轴器19带动丝杆23转动；丝杆23转动时，螺母27通过滑板21带着压板4做直线运动；滑块30在导轨22上滑动，对滑板21起支撑作用；驱动电机1正转时，压板4向下运动，驱动电机1反转时，压板4向上运动；压板4向下运动，基体5底部接触到导电布10并给导电布10一定压力时，驱动电机1停止转动；设置在基体5底部的正电极6和负电级17接触到导电布10，两个电极和导电布10形成回路。

如图7所示，所述控制***29包括CPU、数模转换器、电压转换模块、采样电阻、模数转换器、显示单元；显示单元28通过螺栓安装在控制***箱体13上；采样电阻串联在正电极6、负电级17和导电布10的回路中，形成采样回路；CPU向数模转换器发出指令，由电压转换模块给采样回路加电压；模数转换器采集采样回路中导电布10和采样电阻的电压，并将信号传递给CPU，CPU运算得出导电布10的电阻值；CPU将电阻值和通过压力传感器得到的压力值传送到显示单元28上；显示单元28显示电阻值和压力值形成的曲线。

如图8所示，采样电阻的阻值为Rs，待测导电布电阻值为Rx，采样电阻到地之间的电压为V1，导电布到地的电压为V2，采样回路的电流为Is；模数转换器采集V1和V2的值；由V1/Rs=Is得出采样回路电流的值；由Rx=（V2- V1）/Is得出待测导电布10的电阻值。

更具体的，丝杆23采用具有良好自锁性的梯形螺纹，防止螺母27下滑；螺母27采用具有较强耐磨性能的黄铜，在运动过程中有效保护丝杆23；为减轻设备重量，滑块30材质为工程塑料；为减轻设备的总体重量，顶盖板2、壳体3、压板4、基体5、正电极6、负电级17、安装板7、底座8均为塑料材质；为防止导电，物料台9也为塑料材质。

更具体的，当发生故障时，驱动电机1没有在设定位置停止，滑块30会撞在以聚氨酯为材质的防撞块31上，而不是直接装在以不锈钢为材质的上安装板20和下安装板24上。

具体使用时，操作人员将导电布10放置在物料台9上，点击显示单元28上的控件，驱动电机1开始正转并驱动压板4带着基体5向下运动，当压力传感器12接触到导电布10并产生一定压力值时，驱动电机1停止转动；基体5上的正电极6和负电级17与导电布10接触，正电极6和负电级17与导电布10形成回路；采样电阻、正电极6、负电级17和导电布10形成采样回路；CPU向数模转换器发出指令，由电压转换模块给采样回路加电压，模数转换器采集采样回路中导电布10和采样电阻的电压，并将信号传递给CPU，CPU运算得出导电布10的电阻值；在采集电阻数据的同时，压力传感器将导电布10的压力值传递给CPU；完成一组数据的采集后，CPU发出指令，驱动电机1开始反转，基体5抬起；之后驱动电机1再次正转，基体5向下运动并接触到导电布10，压力传感器的值比第一次的压力值大一点，此时再次测量导电布10的电阻值；循环测量几次后得到一组数据；CPU将电阻值和通过压力传感器得到的压力值传送到显示单元28上；显示单元28显示电阻值和压力值形成的曲线。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (8)

1.一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，包括可升降检测单元、控制单元和显示单元，所述可升降检测单元分别与所述控制单元和所述显示单元连接，所述控制单元与所述显示单元连接，所述控制单元控制所述可升降检测单元的升降运动并控制可升降检测单元与导电布之间的压力，所述显示单元根据所述可升降检测单元测量的所述导电布的电阻值以及所述控制单元获取的压力值输出所述导电布的电阻和压力信号曲线；

所述可升降检测单元包括驱动电机(1)、壳体(3)、压板(4)、安装有正电极(6)和负电极(17)的基体(5)、物料台(9)和底座(8)，所述驱动电机(1)通过传动机构驱动所述压板(4)沿着所述壳体(3)上下运动进而带动所述基体(5)升降，所述物料台(9)设置于底座(8)上，并位于所述基体(5)正下方，待测所述导电布(10)放置在所述物料台(9)上；所述正电极(6)的一端和所述负电极(17)的一端用电线连通，所述正电极(6)和所述负电极(17)接触到所述导电布(10)时，两个电极和导电布(10)形成回路；

所述控制单元包括通过螺栓安装在基体(5)侧边的压力传感器支架(11)、通过螺纹安装在所述压力传感器支架(11)上的压力传感器(12)、控制***(29)、控制***箱体(13)和锂电池(16)；所述控制***(29)设置在所述控制***箱体(13)内部，所述锂电池(16)通过螺栓安装在壳体(3)上部，并为所述驱动电机(1)和所述控制***(29)供电。

2.根据权利要求1所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，所述传动机构包括深沟球轴承(18)、联轴器(19)、上安装板(20)、滑板(21)、导杆(22)、丝杆(23)、下安装板(24)、角接触球轴承(25)、连接板(26)、螺母(27)、滑块(30)和防撞块(31)，所述传动机构设置于所述壳体(3)内部，所述上安装板(20)通过螺栓安装在壳体(3)的内壁上部；深沟球轴承(18)的外圈通过过盈配合安装在上安装板(20)上；下安装板(24)通过螺栓安装在壳体(3)的内壁底部；角接触球轴承(25)的外圈通过过盈配合安装在下安装板(24)上；丝杆(23)立在壳体(3)内，一端安装在深沟球轴承(18)上，另一端安装在角接触球轴承(25)上；所述螺母(27)通过螺纹配合安装在丝杆(23)上。

3.根据权利要求2所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，两根所述导杆(22)分别布置在所述丝杆(23)两侧，一端通过螺栓安装在上安装板(20)上，另一端通过螺栓安装在下安装板(24)上；两个所述滑块(30)分别装在两根导杆(22)上；滑板(21)中间位置通过螺栓与螺母(27)连接，两端通过螺栓与滑块(30)连接；两个连接板(26)对称布置在滑板(21)两边，并通过螺栓安装在滑板(21)上；连接板(26)另一端通过螺栓与压板(4)连接。

4.根据权利要求2所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，四个所述防撞块(31)分别套在两根导杆(22)上，两个防撞块(31)通过螺栓安装在上安装板(20)上，另外两个防撞块(31)通过螺栓安装在下安装板(24)上；所述驱动电机(1)通过联轴器(19)带动丝杆(23)转动；丝杆(23)转动时，螺母(27)通过滑板(21)带着压板(4)做直线运动；滑块(30)在导轨(22)上滑动，对滑板(21)起支撑作用。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，所述可升降检测单元还包括顶盖板(2)、安装板(7)、手柄(14)和后盖板(15)，所述壳体(3)为U形结构，所述后盖板(15)通过螺栓安装在所述壳体(3)上，形成侧面封闭的腔体；所述顶盖板(2)通过螺栓安装在所述壳体(3)顶端，所述驱动电机(1)通过螺栓安装在所述顶盖板(2)上，所述手柄(14)通过螺栓安装在后盖板(15)上。

6.根据权利要求5所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，两个所述安装板(7)对称布置在所述壳体(3)两侧，一端与所述壳体(3)通过螺栓连接，另一端通过螺栓与所述底座(8)连接；所述物料台(9)通过螺栓安装在底座(8)的中间位置。

7.根据权利要求1所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，所述控制***(29)包括CPU、数模转换器、电压转换模块、采样电阻和模数转换器；所述显示单元(28)通过螺栓安装在控制***箱体(13)上；所述采样电阻串联在正电极(6)、负电极(17)和导电布(10)的回路中，形成采样回路；所述CPU向数模转换器发出指令，由所述电压转换模块给采样回路加电压；所述模数转换器采集采样回路中所述导电布(10)和所述采样电阻的电压，并将信号传递给CPU，所述CPU运算得出所述导电布(10)的电阻值；CPU将电阻值和通过所述压力传感器(12)得到的压力值传送到所述显示单元(28)上，在所述显示单元(28)上显示电阻值和压力值形成的曲线。

8.根据权利要求7所述的一种手持式压力传感性能检测设备，其特征在于，所述采样电阻的阻值为Rs，待测所述导电布(10)电阻值为Rx，所述采样电阻到地之间的电压为V1，所述导电布(10)到地的电压为V2，所述采样回路的电流为Is；模数转换器采集V1和V2的值；由V1/Rs＝Is得出采样回路电流的值；由Rx＝(V2-V1)/Is得出待测所述导电布(10)的电阻值。

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