一種紙張含水量的測量系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種紙張含水量的測量系統，包括平行板電容傳感器，平行板電容傳感器上依次連接有電容頻率轉換電路、觸發器、單片機和顯示屏，單片機上還連接有鍵盤。一種紙張含水量的測量系統通過設置平行板電容傳感器，把紙張作為平行板電容傳感器中的金屬片之間的介質，當金屬片的面積和金屬片間的距離保持不變，通過測量電容量的變化就能間接測量出紙張的含水量。本實用新型專利技術結構簡單，造價低，方便攜帶，測試方法簡單，靈敏度高，可快速測量并且及時在液晶屏上顯示測試結果。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于紙張水分測量
，具體涉及一種紙張含水量的測量系統。
技術介紹
紙張的含水量對印刷過程會產生較大影響，水分過高引起紙張出現緊邊；水分過低引起紙張出現荷葉邊，造成印刷故障。紙張含水量過高時，紙張里面的纖維、填料和膠料之間的結合力就會降低，這會影響到紙張的表面強度，導致印刷過程中出現脫粉、掉紙屑等現象。在紙張水分測量領域，目前存在著很多方法。目前主要分為直接法和間接法，直接法主要是干燥法，而間接法有紅外法、微波法、電導法和電容法等。但是測試系統結構復雜，攜帶不方便，造價不菲。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種紙張含水量的測量系統，解決了現有紙張含水量測量系統結構復雜的問題。本技術所采用的技術方案是，一種紙張含水量的測量系統，包括平行板電容傳感器，平行板電容傳感器上依次連接有電容頻率轉換電路、觸發器、單片機和顯示屏，單片機上還連接有鍵盤；平行板電容傳感器包括絕緣支架，絕緣支架上連接有金屬棒a和沿絕緣支架滑動的金屬棒b，金屬棒a和金屬棒b位于同一水平面上，金屬棒a和
金屬棒b相對的端面上均連接有圓形的金屬片。本技術的特點還在于，連接板、支撐板a和支撐板b均為尼龍板。金屬棒b上連接有固定環。觸發器為斯密特觸發器。顯示屏為LCD顯示屏。絕緣支架包括連接板，連接板的兩端分別垂直連接有支撐板a和支撐板b，支撐板a與金屬棒a連接，支撐板b與金屬棒b連接。金屬片為銅片，金屬片中間設置有圓孔，金屬棒a和金屬棒b均穿過圓孔與金屬片連接。金屬片的直徑為24.9～25.1mm，金屬片的厚度為1～5mm。金屬棒a上的金屬片和金屬棒b上的金屬片之間的距離為0.1～0.2mm。單片機的型號為STC89C52RC。本技術的有益效果是：一種紙張含水量的測量系統通過設置平行板電容傳感器，把紙張作為平行板電容傳感器中的金屬片之間的介質，當金屬片的面積和金屬片間的距離保持不變，通過測量電容量的變化就能間接測量出紙張的含水量。本技術結構簡單，造價低，方便攜帶，測試方法簡單，靈敏度高，可快速測量并且及時在液晶屏上顯示測試結果。附圖說明圖1是本技術一種紙張含水量的測量系統的結構示意圖；圖2是本技術一種紙張含水量的測量系統中平行板電容傳感器的結構示意圖；圖3是本技術一種紙張含水量的測量系統中電容頻率轉換電路和觸
發器連接示意圖。圖中，1.平行板電容傳感器，2.電容頻率轉換電路，3.觸發器，4.單片機，5.顯示屏，6.鍵盤，7.絕緣支架，8.金屬棒a，9.金屬棒b，10.金屬片，11.連接板，12.支撐板a，13.支撐板b，14.固定環。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本技術進行詳細說明。本技術提供了一種紙張含水量的測量系統，如圖1和圖2所示，包括平行板電容傳感器1，平行板電容傳感器1上依次連接有電容頻率轉換電路2、觸發器3、單片機4和顯示屏5，單片機4上還連接有鍵盤6；平行板電容傳感器1包括絕緣支架7，絕緣支架7上連接有金屬棒a8和沿絕緣支架7滑動的金屬棒b9，金屬棒a8和金屬棒b9位于同一水平面上，金屬棒a8和金屬棒b9相對的端面上均連接有圓形的金屬片10；連接板11、支撐板a12和支撐板b13均為尼龍板；金屬棒b9上連接有固定環14；觸發器3為斯密特觸發器；顯示屏5為LCD顯示屏；絕緣支架7包括連接板11，連接板11的兩端分別垂直連接有支撐板a12和支撐板b13，支撐板a12與金屬棒a8連接，支撐板b13與金屬棒b9連接；金屬片10為銅片，金屬片10中間設置有圓孔，金屬棒a8和金屬棒b9均穿過圓孔與金屬片10連接；金屬片10的直徑為24.9～25.1mm，金屬片10的厚度為1～5mm；金屬棒a8上的金屬片10和金屬棒b9上的金屬片10之間的距離為0.1～0.2mm；單片機4的型號為STC89C52RC；金屬片10為銅片，銅作為電極材料應用廣泛，導電性能好，技術成熟；為了減小平行板電容傳感器1的寄生電容，以金屬片10作為極板，金屬片10采用圓形設計；對于平行板電容器1，當金屬片10的直徑與金屬片10間距的比值大于16.644時，平行板電容器1的實際電容值近似為理想電容器，本申請金屬片10的直徑為25mm，金屬片10的間距為0.2mm，則比值等于125，遠大于16.644的設計條件。如圖3所示，電容頻率轉換電路2由一個NE555芯片、三個定值電阻R1、R2、R3、一個電容傳感器CX組成，其中R1的阻值為49.9K，R3的阻值為909K，R2的阻值為576K，考慮到振蕩電路靈敏度高，頻率信號容易采集和處理，可直接被單片機識別，不用經過A/D轉換，且抗干擾能力和穩定性好等優點。觸發器3的作用是對輸出的頻率信號進行整理，而電容傳感器CX一端則接在555芯片的TH腳與電阻R2連接處，另一端則接地。紙張水分含量的變化很容易造成整個紙張的介電特性的改變，從而導致了電容量的變化。若把紙張作為平行板電容傳感器1中的金屬片10之間的介質，當金屬片10的面積和金屬片10間的距離保持不變，通過測量電容量的變化就能間接測量出紙張的含水量。本技術一種紙張含水量的測量系統的使用方法是：使用時，如圖3所示，在電容頻率轉換電路2中，電容傳感器CX所對應的焊接口要單獨引出兩根導線，用于接入平行板電容傳感器1中的金屬片10，平行板電容傳感器1、電容頻率轉換電路2和觸發器3組成多諧振蕩器，然后完成紙張電容
的采集和電容到頻率的轉換，實現了電容值轉換為相應的頻率值。當紙張的含水量改變時，對應的電容值和振蕩電路的頻率值也會發生改變。選擇所測量的紙張類型；然后將紙張插入到平行板電容傳感器1中的金屬片10之間進行含水量的測量，最后可以利用單片4機對頻率信號進行采集，得到頻率與含水量之間的擬合關系曲線，待顯示屏5的讀數穩定以后，最后讀取水分含量值即可。本技術的一種紙張含水量的測量系統通過設置平行板電容傳感器1，把紙張作為平行板電容傳感器1中的金屬片10之間的介質，當金屬片10的面積和金屬片10間的距離保持不變，通過測量電容量的變化就能間接測量出紙張的含水量。本技術結構簡單，造價低，方便攜帶，測試方法簡單，靈敏度高，可快速測量并且及時在液晶屏上顯示測試結果。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紙張含水量的測量系統，其特征在于：包括平行板電容傳感器(1)，平行板電容傳感器(1)上依次連接有電容頻率轉換電路(2)、觸發器(3)、單片機(4)和顯示屏(5)，單片機(4)上還連接有鍵盤(6)；所述平行板電容傳感器(1)包括絕緣支架(7)，絕緣支架(7)上連接有金屬棒a(8)和沿絕緣支架(7)滑動的金屬棒b(9)，金屬棒a(8)和金屬棒b(9)位于同一水平面上，金屬棒a(8)和金屬棒b(9)相對的端面上均連接有圓形的金屬片(10)。

【技術特征摘要】
1.一種紙張含水量的測量系統，其特征在于：包括平行板電容傳感器(1)，平行板電容傳感器(1)上依次連接有電容頻率轉換電路(2)、觸發器(3)、單片機(4)和顯示屏(5)，單片機(4)上還連接有鍵盤(6)；所述平行板電容傳感器(1)包括絕緣支架(7)，絕緣支架(7)上連接有金屬棒a(8)和沿絕緣支架(7)滑動的金屬棒b(9)，金屬棒a(8)和金屬棒b(9)位于同一水平面上，金屬棒a(8)和金屬棒b(9)相對的端面上均連接有圓形的金屬片(10)。2.根據權利要求1所述的一種紙張含水量的測量系統，其特征在于：所述連接板(11)、支撐板a(12)和支撐板b(13)均為尼龍板。3.根據權利要求1所述的一種紙張含水量的測量系統，其特征在于：所述金屬棒b(9)上連接有固定環(14)。4.根據權利要求1所述的一種紙張含水量的測量系統，其特征在于：所述觸發器(3)為斯密特觸發器。5.根據權利要求1所述的一種紙張含水量的測量系統，其特征在于：所述顯示屏(5)為LCD顯...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉昕，操凱鵬，
申請(專利權)人：西安理工大學，
類型：新型
國別省市：陜西;61