一種板材重量檢測(cè)的裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種板材重量檢測(cè)的裝置，該裝置包括：由支撐架和臺(tái)面構(gòu)成的測(cè)試臺(tái)，支撐架上設(shè)置有臺(tái)面；4個(gè)重量傳感器安裝在板材的4個(gè)頂角位置；各傳感器連接到各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊并行連接到采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接到計(jì)算機(jī)，其檢測(cè)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)木材的無(wú)損檢測(cè)中對(duì)重量檢測(cè)的要求，對(duì)人造板強(qiáng)度進(jìn)行無(wú)損在線檢測(cè)具有重要的意義，也是提高人造板利用率的一個(gè)極其重要手段。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及測(cè)量領(lǐng)域，特別是涉及一種板材重量檢測(cè)的裝置。
技術(shù)介紹
隨木材需求量的提高，采用人造板來(lái)代替原木鋸材成為高效利用木材資源的有效方法之一。人造板的優(yōu)點(diǎn)是幅面大，結(jié)構(gòu)性好，施工方便；膨脹收縮率低，尺寸穩(wěn)定，材質(zhì)較鋸材均勻，不易變形開(kāi)裂；作為人造板原料的單板及各種碎料易于浸潰，因而可作各種功能性處理(如阻燃、防腐、抗縮、耐磨等)；范圍較寬的厚度級(jí)及密度級(jí)適用性強(qiáng)；彎曲成型性能比鋸材好。人造板的缺點(diǎn)是膠層會(huì)老化，長(zhǎng)期承載能力差，所以對(duì)人造板強(qiáng)度進(jìn)行無(wú)損在線檢測(cè)具有重要的意義，也是提高人造板利用率的一個(gè)極其重要手段。現(xiàn)有技術(shù)中木材檢測(cè)不方便，檢測(cè)效率低的缺陷，目前，在我國(guó)還沒(méi)有木材力學(xué)強(qiáng)度在線實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種板材無(wú)損檢測(cè)方法中板材重量檢測(cè)的裝置，以實(shí)現(xiàn)板材的無(wú)損檢測(cè)，解決現(xiàn)有技術(shù)所存在木材檢測(cè)不方便，檢測(cè)效率低的缺陷，并能夠?qū)ζ錂z測(cè)到的板材進(jìn)行等級(jí)的劃分。工作原理根據(jù)“穿透法”或叫透射法，即用一發(fā)射換能器發(fā)射超聲脈沖波，讓超聲波在所檢測(cè)的木材中傳播，然后由接收換能器接收。被接收到的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再經(jīng)超聲波接收電路進(jìn)行信號(hào)處理后送入單片機(jī)中，即可算出超聲波在板材中的時(shí)間，在根據(jù)V速=L/T(I)式(I)中L 一板材的長(zhǎng)度T 一超聲波在板材中的傳播時(shí)間V速一超聲波在板材中的傳播速度Ev = P Va2,(2)式(2)中Ev—板材動(dòng)態(tài)彈性模量P 一板材平均密度P = M/V#(3)式⑶中M—板材的質(zhì)量V體一板材的體積V 體=L*W*H(4)式⑷中L 一板材的長(zhǎng)度W—板材的寬度H—板材的厚度根據(jù)(I)、⑵、(3)、⑷得出板材的動(dòng)態(tài)彈性模量Ev= ^u-)2 = M * Ll - M*L Vw T L*W*H T2 W*H*T2又因?yàn)閺椥阅Ａ颗c板材的力學(xué)強(qiáng)度的正相關(guān)性，在將不同板材劃分相應(yīng)的等級(jí)。為達(dá)到上述目的中的板材重量檢測(cè)，本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種板材重量檢測(cè)的裝置，該裝置包括由支撐架和臺(tái)面構(gòu)成的測(cè)試臺(tái)，支撐架上設(shè)置有臺(tái)面；4個(gè)重量傳感器，安裝在板材的4個(gè)頂角位置；各傳感器連接到各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊并行連接到采集卡，該數(shù)據(jù)采集卡連接到計(jì)算機(jī)。在上述裝置中，所述各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊采用相同的電路形式，包括由依次相連的前置放大電路，低通濾波電路，電壓電流轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路。在上述裝置中，所述的臺(tái)面具有板材傳送機(jī)構(gòu)，包括傳送帶，電機(jī)，滾輪；其中,所述電機(jī)通過(guò)滾輪帶動(dòng)傳動(dòng)帶。 在上述裝置中，所述的低通濾波電路包括4個(gè)電路形式相同但參數(shù)不同的低通濾波器，其中各濾波器以串聯(lián)的方式連接。在上述裝置中，所述的電壓電流轉(zhuǎn)換電路包括二個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)P型場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)N型場(chǎng)效應(yīng)管；其中，第一運(yùn)算放大器的正輸入端是所述的電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端，P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極是所述電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸出端；第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與N型場(chǎng)效應(yīng)管的源極經(jīng)下拉電阻與地連接，第一運(yùn)算放大器的輸出端與N型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，第二運(yùn)算放大器的正輸入端與P型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極經(jīng)上拉電阻與電源連接，第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與P型場(chǎng)效應(yīng)管的源極經(jīng)上拉電阻與電源連接，第二運(yùn)算放大器的輸出端與P型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接。由上可見(jiàn)，本專利技術(shù)中的一種板材重量檢測(cè)的裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)利用超聲波和其他檢測(cè)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)木材的無(wú)損檢測(cè)中重量檢測(cè)的要求，對(duì)人造板強(qiáng)度進(jìn)行無(wú)損在線檢測(cè)具有重要的意義，也是提高人造板利用率的一個(gè)極其重要手段。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例中的板材無(wú)損檢測(cè)方法的系統(tǒng)框圖；圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例中的板材重量測(cè)量裝置中重量傳感器安裝位置示意圖；圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例中的電壓電流轉(zhuǎn)換電路圖；圖4是本專利技術(shù)實(shí)施例中的電流電壓電路圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。本專利技術(shù)實(shí)施例中提供了板材無(wú)損檢測(cè)的裝置的具體實(shí)現(xiàn)，圖1是本專利技術(shù)實(shí)施例中的板材無(wú)損檢測(cè)方法的系統(tǒng)框圖，如圖1所示，包括以下幾個(gè)方面1.板材厚度檢測(cè)的裝置101，用于測(cè)量板材的厚度。厚度的測(cè)量主要是測(cè)量厚度的微小變化量，每一批木材在工廠中的厚度都大致相同，可表示為(W+Aw)。首先將這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量設(shè)為W，只需測(cè)量每一塊木材和標(biāo)準(zhǔn)值的變化量Λ w( Aw有正負(fù)之分)，通過(guò)給定一對(duì)位移傳感器固定的距離，當(dāng)厚度發(fā)生變化時(shí)，位移傳感器的壓進(jìn)量改變，在通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，將信號(hào)采進(jìn)控制器中，從而進(jìn)行厚度計(jì)算。2.板材長(zhǎng)度檢測(cè)的裝置102。其具體實(shí)施方式為系統(tǒng)通過(guò)板材向前運(yùn)動(dòng)時(shí)與旋轉(zhuǎn)編碼器的摩擦力來(lái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)量板材行走時(shí)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)來(lái)獲得板材的長(zhǎng)度。通過(guò)記得的脈沖個(gè)數(shù)乘以常數(shù)即可得出板材的長(zhǎng)度。其中常數(shù)=(與板材接觸滾動(dòng)的旋轉(zhuǎn)編碼器的周長(zhǎng))/旋轉(zhuǎn)編碼器碼數(shù)。3.測(cè)厚和測(cè)長(zhǎng)結(jié)束后，到達(dá)測(cè)寬，測(cè)重和波速的靜態(tài)測(cè)量平臺(tái)，其中包括重量測(cè)量裝置103，寬度測(cè)量裝置104和時(shí)間測(cè)量裝置105。本專利技術(shù)考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的客觀條件、機(jī)架部分的受力、和稱重傳感器的性能等相關(guān)因素，采用了靜態(tài)測(cè)量的方式，當(dāng)板材到達(dá)后靜態(tài)測(cè)量臺(tái)后，由光電傳感器發(fā)出信號(hào)，開(kāi)始采樣稱重信號(hào)。多次測(cè)量取平均值以提高測(cè)量的精度。因稱重傳感器采集的信號(hào)為電流信號(hào)，故經(jīng)長(zhǎng)線傳輸后直接通過(guò)電流變電壓調(diào)理電路后送入與上位機(jī)相連的數(shù)據(jù)采集卡中進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。具體實(shí)施方式是該重量測(cè)量裝置包括由支撐架和臺(tái)面構(gòu)成的測(cè)試臺(tái)，支撐架上設(shè)置有臺(tái)面；4個(gè)重量傳感器，圖2是本專利技術(shù)實(shí)施例中的板材重量測(cè)量裝置中重量傳感器安裝位置示意圖，如圖2所述，安裝在板材的4個(gè)頂角位置；各傳感器連接到各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊并行連接到采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接到計(jì)算機(jī)。通過(guò)對(duì)4個(gè)傳感器采集到的重量進(jìn)行加權(quán)求和，得出板材的總重量。在上述裝置中，所述各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊采用相同的電路形式，包括由依次相連的前置放大電路，低通濾波電路，電壓電流轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路。在上述裝置中，所述的臺(tái)面具有板材傳送機(jī)構(gòu)，包括傳送帶，電機(jī)，滾輪；其中，所述電機(jī)通過(guò)滾輪帶動(dòng)傳動(dòng)帶。在上述裝置中，所述的低通濾波電路包括4個(gè)電路形式相同但參數(shù)不同的低通濾波器，其中各濾波器以串聯(lián)的方式連接。圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例中的電壓電流轉(zhuǎn)換電路圖，如圖4所示電壓電流轉(zhuǎn)換電路包括二個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)P溝道場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管；其中，第一運(yùn)算放大器的正輸入端是所述的電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管的源極是所述電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸出端；第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的源極經(jīng)下拉電阻與地連接，第一運(yùn)算放大器的輸出端與N溝道場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，第二運(yùn)算放大器的正輸入端與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管的漏極經(jīng)上拉電阻與電源連接，第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管的源極經(jīng)上拉電阻與電源連接，第二運(yùn)算放大器的輸出端與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接。通過(guò)電壓電流轉(zhuǎn)換電路可將采集變換后的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為O 20mA的電流信號(hào)，以用于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的長(zhǎng)線傳輸。傳統(tǒng)的電壓電流轉(zhuǎn)換電路采用的是已有的集成芯片，但是本專利技術(shù)中設(shè)計(jì)的電路，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓電流轉(zhuǎn)換目的，且具有更好的經(jīng)濟(jì)性。圖4是本專利技術(shù)實(shí)施例中的電流電壓電路圖，如圖4所述，電流電壓轉(zhuǎn)換電路采用三運(yùn)放差分放大電路的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種板材重量檢測(cè)的裝置，其特征在于，該裝置包括：由支撐架和臺(tái)面構(gòu)成的測(cè)試臺(tái)，支撐架上設(shè)置有臺(tái)面；4個(gè)重量傳感器，安裝在板材的4個(gè)頂角位置；各傳感器連接到各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊并行連接到采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡連接到計(jì)算機(jī)，所述各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊采用相同的電路形式，包括由依次相連的前置放大電路，低通濾波電路，電壓電流轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路，所述的臺(tái)面具有板材傳送機(jī)構(gòu)，包括傳送帶，電機(jī)，滾輪；所述電機(jī)通過(guò)滾輪帶動(dòng)傳動(dòng)帶。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種板材重量檢測(cè)的裝置，其特征在于，該裝置包括由支撐架和臺(tái)面構(gòu)成的測(cè)試臺(tái)，支撐架上設(shè)置有臺(tái)面；4個(gè)重量傳感器，安裝在板材的4個(gè)頂角位置；各傳感器連接到各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊并行連接到采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡連接到計(jì)算機(jī)，所述各自對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊采用相同的電路形式，包括由依次相連的前置放大電路，低通濾波電路，電壓電流轉(zhuǎn)換電路，電流電壓轉(zhuǎn)換電路，所述的臺(tái)面具有板材傳送機(jī)構(gòu)，包括傳送帶，電機(jī)，滾輪；所述電機(jī)通過(guò)滾輪帶動(dòng)傳動(dòng)帶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的低通濾波電路包括4個(gè)電路形式相同但參數(shù)不同的低通濾波器，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖江，李玉株，黃麗燕，陳鋒軍，俞舟燕，劉丹娟，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京林業(yè)大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：