标题：张力传感器
张力传感器
张力传感器，英文：tension pick-up 美塞斯型号：MAGPOWR-400/8301898/MC01[1]，张力传感器也叫张力传感器，是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器。美国Nobel传感器、Nobel放大器。Vishay Nobel传感器的产品[2]范围包括用于制药、应变片型是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小；微位移型是通过外力施加负载，使板簧产生位移，然后通过差接变压器检测出张力，由于板簧的位移量极小，大约±200μm，所以称作微位移型张力检测器。另外，由外型结构上又分为：轴台式 、穿轴式、悬臂式等。[3]​
  
用途：
检测器的产品范围包括用于制药、。 典型的应用包括在工厂的加工过程中对处理相应处方的搅动容器的称量。检测器的力学测量和伺服水压控制系统被用于纸厂、钢厂、箔生产厂、电缆铺设和锯木厂的机器中。 
张力传感器(2张)
概述：
MAGPOWR @的张力控制产晶范围很广，任何时候都能为您提供精确的张力监测产晶.这些产晶能够通过简易的组合，搭建出满足您需要的最理想的张力监测解决方案。模拟显示相数字显示均可 放大器可用于传输0-10VDC 或4-20mADC信号至PLC或马达驱动器可选安装方式: DIN 标准导轨(CE) ，撞墙式安装，嵌入面板式安装
仪表及配件：
AST 3P； AST 3IS； WST 3； GATE 3S； TAD 3； WIN 3； deltaCOM；
型号系列：
轮辐式称重传感器CLC系列 
CLC-25T CLC-50T CLC-100T CLC-200T 
双剪切梁式称重传感器DSA-R系列 
DSA-R-50T DSA-R-100T DSA-R-150T DSA-R-200T 
称重传感器KIM-1系列 
KIM-1-200KN 
称重模块KIMD-1系列 
KIMD-1-500KN KIMD-1-800KN 
称重模块KIMD-M系列 
KIMD-M-500KN KIMD-M-1000KN KIMD-M-1500KN KIMD-M-2000KN 
称重模块KIS-1系列 
KIS-1-50KN KIS-1-100KN KIS-1-200KN KIS-1-300KN KIS-1-500KN 
KIS-1-11.2Klb KIS-1-22.4Klb KIS-1-44.9Klb KIS-1-67.5Klb KIS-1-112.4Klb 
称重模块KIS-2系列 
KIS-2-0.5KN KIS-2-2KN KIS-2-5KN KIS-2-10KN KIS-2-20KN KIS-2-30KN KIS-2-50KN 
KIS-2-112lb KIS-2-450lb KIS-2-1120lb KIS-2-2250lb KIS-2-4500lb KIS-2-6750lb KIS-2-11200lb
工作原理：
配料系统采用24位高精度A/D转换器。 
配料仪表采用多种EMI滤波技术，具有独特的数字滤波功能和高品质的噪声滤波功能，可以得到稳定的重量值。
可编程的开关量输入，开关量输出。用户可编程使仪表接收来自其它设备的输入和指令，如设备启停，报警输入。
用户可编程输出多种开关信号用来提供各种信息或触发各辅助设备。
失重秤配料系统的原理
失重秤配料系统可以采用一台电脑控制多台失重秤控制仪表，能随意输入有关参数，配方，还可对产量，原材料消耗进行统计，既保证配料控制精度，又提高工厂的管理水平，使工厂在竞争中能有较大的优势。本文将重点介绍失重秤配料系统的工作原理，功能特点和改进。
失重秤配料系统的应用简介
失重秤配料系统常在化工、建材、冶金等行业应用，用来进行多种物料的连续配料。由于经常使用失重秤秤体是基于斗式秤的结构，能直接进行砝码标定，通过对秤斗各瞬间重量的测试计算出实际排料量，再进行闭环调整，从而可以达到较高的控制精度，一般而言累计精度为0.5%.由于是斗式结构，标定，维护也比皮带秤容易得多
失重秤配料系统工作原理
失重秤的工作原理是基于受控的重量损失。当重量小于重量上限并且大于重量下限时，失重秤处于失重式配料状态，单位时间内的重量损失等于实际的排料流量，将实际的排料流量与设定流量进行比较得出差值，及时调整振动排料器的振幅，从而使排料量均恒。当计量斗内物料下降到重量下限时，失重秤控制器在保持排料速度不变的情况下，排料器将切换到容积式排料状态，控制器输出信号是失重式给料状态时的恒定值。
启动配料系统加料设备，加料设备的物料进入计量斗内，当计量斗物料到达一定重量后，即停止加料，此时计量控制仪表精确称量，并根据设定流量开启振动排料器排料，失重秤再次进入失重式配料状态，失重式配料和容积式配料交替工作。
人性化人机系统界面，采用高亮度荧光显示屏VF
D全中文菜单动画提示，可选择多种称量界面，使用操作更加方便。
失重秤配料系统控制方法的改进
失重秤配料系统由多台秤组成，控制方式常见为间断性下料，静态计量，即配料开始启动所有的加料电振机工作，同时计算机进行动态监测。当某秤的测量值达到加料设定值时，停止加料。所有秤都停止加料后，整个加料过程结束，这段时间为T1。为提高计量精度，此后延时一段时间T2,使秤体相对静止下来，再对秤进行静态计量。计量结束后，计算机控制所有放料电振机同时放料，放料过程类似于加料过程，计算机仍进行动态监测，放料时间为T3。为减小误差，放料结束后也延时一段时间T4,再进行静态测量。至此配料系统的一个配料周期结束，便可开始下一个配料周期，周期即为：T=T1+T2+T3+T4。
其中考虑到电振机的振动能力，T1设定为允许最长加料时间，T3设定为允许最长放料时间，若某秤加料时间大于T1或放料时间大于T3,则报警。
由于失重秤的间断性放料，造成下料太多或太少，使磨机饱磨或空磨，影响了磨机台时产量。缩短配料周期的措施，可一定程度减少这种影响，但因为保持配料精度，T2、T4不能小，减小的是T1和T3,且非常有限，同时会增加电振机振动频率，导致电振机故障增加。
所以我们的改进思路是：在多台秤配料设备中，设法使各秤不同时加料、放料，即类似于动态计量。综合各因素，采用同一周期中，一半秤加料，一半秤放料，交替进行的方法，这样既提高了磨机产量，也提高了失重秤配料系统称重配料的精确度。
多层次的口令保护为用户提供不同层次的可改变的口令保护。
超强的抗干扰能力，失重秤周围存在噪声等干扰源，XK3120在设计时就对此作了充分的考虑，具有超强的抗噪声或其它干扰的能力。[4]​
张力检测器的类型及功能：
MAGPOWR TS 张力检测器
TS的张力传感器不管一天中温度如何的变化都能提供始终如一的张力控制。事实上，全部MAGPOWR的张力传感器都是使用叶片式应变仪的，这样就最大限度的降低了温度漂移产生的形变（0.02%每度），这能提高卷材的的使用效率，降低材料浪费率。
这些坚固的张力传感器是非常精确的装置，可以运用在放卷，收卷，中间卷材处理应用的张力测量，这种独一无二的小外形设计，能最大限度的降低对机架上的空间需求，这样就将卷材宽度的潜在性发挥到最大程度。TS张力传感器设计时采用在两个受力方向机械过载限制器，这就消除了感应器的损坏和过载后需要的重新校核，当然它有非常多灵活多变的安装方式和连接可供选择
张力控制的研究[5]​
张力控制的研究现状张力控制的研究现状张力控制的研究现状张力控制的研究现状 1.模糊控制（Fuzzy Control）作为智能控制(Intelligent Control)的重要分支之一，它的最大特点是针对各类具有非线性、强耦合性、不确定性、时变的多变量复杂系统，可以取得良好的控制效果。在没有得到被控对象精确的数学模型的前提下，引进模糊控制可以得到良好的效果。文献1采用了模糊自整定PID算法来对张力系统进行控制；文献2针对放、收卷半径时变的特点，采用了自适应模糊控制算法；文献3中以卷染机为研究对象，研究了模糊张力控制算法在其中的应用。 2.自适应过程(Adaptive Control)是现代控制理论的一个重要分支。当过程的随机、时延、时变和非线性等特性比较明显时，采用常规PID控制器很难收到良好的控制效果，若采用自适应控制技术，上述问题都能得到圆满的解决。文献4采用S5的PLC和Profibus-DP总线对分切机放卷段进行了自适应张力控制的研究; 文献5采用递推最小二乘法估计参数，对车速突变进行了自适应前馈补偿的研究，并应用于复卷机中。 3. 解耦控制(Decoupling Control)通过设计合适的解耦补偿器，使得一个有强耦合的多变量系统转化成无耦合的多个单变量系统。卷绕系统中张力和速度的强耦合使得解耦控制在其中的应用成为可能。
以热轧现场数据为依据，提出了BP-RBF神经网络的自适应解耦控制策略，对调节辊的高度和张力进行了解耦，仿真结果验证了算法的有效性。 4. 神经网络控制(Neural Network S Control)不依赖于对象的数学模型，能适合于任何不确定性系统，又无需任何先验知识，它本身具有自学习和自适应能力，针对张力系统的特点，一些学者应用神经网络方法
主要功能: 
小外形设计能最大限度的满足卷材的宽度各种各样灵活多变的安装选择在惰辊上使用的三种连接方式坚固的连接带来长久的可靠性能机械过载限制器保护过载机器。完整的惠斯通桥来确保测量精度有英制和公制模式的国际通用设备张力传感器安装可选方式：螺钉安装，轴台安装，和法兰安装。MAGPOWR TSU 重载枕式张力检测器
TSU张力检测器结构坚固耐用，可在两个张力方向进行超负荷机械制动，适用于重载场合。采用惠斯通全电桥设计，提高精度和稳定性。最好成对使用，每个枕形轴承座各配一个，支撑感应托辊。当以这种方式安装时，张力检测器可准确地测量由卷材作用于托辊的张力的合力，并通过张力读出器显示出来，不受卷材位置的影响。
[6]​
张力控制系统的动作过程：
张力变化→位移变化→电压信号→与给定信号综合后的差值信号经比例积分，功率放大到可控整流电路→磁粉制动器的励磁电流改变→制动力矩也随之变化→从而使纸张张力维持恒定。全自动张力控制器
在应用与功能方面更具备优越性、实用性，也具备抗外界干扰技术，使用起来更加方便、稳定。全自动张力控制器是一种高精度的全数字化、智能化的张力控制器。其可通过接收张力传感器传送的信号，然后经过内部装置的智能PID无超调算法运算处理后输出信号，调节执行机构，以控制张力大小适卷径的变化。另外还采用高精度D/A转换器，输出精度高达0.1%使张力控制更为精确稳定。 [6]​
注　意
1：安装张力检测器和轴承座的螺丝不能过长，若过长会导致张力检测器的簧片无法正常工作而检测不到张力。
2：利用侧面固定时，需注意固定螺丝不能过长，否则将导致张力检测器内测量机构损坏。
3：张力检测器在任何时候不能受到强烈的撞击或震动，否则将导致张力检测器的损坏[6]
对张力系统的要求
1：为了使纸带张力保持恒定，纸卷制动器必须能够根据纸带张力波动的情况自动进行调整，以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。
2：在机器稳定运转期间，应保证纸带张力稳定在给定值上.
3：在启动和刹车期间防止纸带过载和随意松卷.
4：在生产过程中，随着纸卷尺寸的不断减小，为保持纸带的张力恒定，需对制动力矩进行相应地调整。
应知技术知识
检查和分析（1）了解故障发生的经过情况,了解故障前的工作情况及故障后的症状。 
（2）认真分析故障产生的原因或范围，找到故障的原因或分析故障的范围。 
（3）进行外表检查，主要检查熔断器、继电器、接触器和行程开关等的固定螺钉和接线螺钉是否松动？有无断线的地方？有没有钱圈烧坏或触点熔焊等现象？电器的活动机构是否灵活？等等。对明显的故障及时排除。 
（4）断电检查，主要是查找隐含的故障。一般用万用表的电阻档检查故障区域的元件及电路是否有开路、短路或接地现象。有时还可借助摇表及其他装置进行检查。断电检查如找不到故障原因，则可以进行通电检查。 
(5)通电检查，主要是查找不易发现的故障。通电检查应在不带负载下进行，以免发生事故。[7]​检测方法答：机床电气故障常采用的检测方法主要有电压法、电阻法、短路法、开路法和电流法等等。
（1）电压法
利用仪表测量线路上某点的电压值来判断确定机床电气故障点的范围或元器件故障的方法叫电压法或电压测量法。
（2）电阻法
利用仪表测量线路上某点或某个元器件的通断来确定故障点的方法叫电阻法。
（3）短路法
将所怀疑发生故障的某级电路或元器件暂时短接，观察故障状态有无变化来断定故障部位的方法。短路法用于检查多级电路时，短路某素服，故障消失或明显减小，说明故障在短路点之前，故障无变化则在短路点之后。如某级输出端电位不正常，将该级的输入端短路，如此时输出端电位正常，则该级电路正常。短路法也常用来检查元器件是否正常，如用镊子将晶体三级管基极和发射极短路，观察集电极电压变化情况，判断管子有无放大作用。在TTL数字集成电路中，用短路法判断门电路、触发器是否能够正常工作。将可控硅控制极和阴极短路判断可控硅是否失效等。另外也可将某些仪表（如电子电位差计）输入端短路，看仪表指示变化来判断仪表是否受到干扰。[3]​
（4）开路法
在检修机床电路中，有时为了检测特殊需要，必须将电路断开进行检查，这种方法叫做开路法。
（5）电流法
用测量通过某线路上的电流是否正常的方法来确定故障点的方法叫电流法。[2]​检修步骤机床电气故障检修一般可分为以下几个步骤：
（1）准备工作
准备工作包括准备必须的工具、仪表、机床电路图和其他资料等
（2）读图
对于要检修的机床，首先必须读懂电路原理图。
（3）通过"一问、二看、三摸、四听、五操作"，弄清楚故障现象和故障发生前后的情况。
一问：向机床操作者询问了解故障发生的前后情况；故障是突然发生的还是经常发生的？有什么异常现象出现？有什么失常现象？等等。这样准确掌握初始的第一手资料，有利于判断故障发生的部位，迅速找出故障点。
二看：认真观察机床电器或线路的表面情况。
三听：启动机床，听电动机、控制变压器、接触器、继电器等是否有异常声和闭合声。
四摸：当机床运行一段时间后，切断电源，用手模有关电器的外壳或电磁线圈，检查是否有不止常的发热现象等。
五操作：从启机开始，对机床的所有功能进行一一操作演示，在一步一步的操作中仔细观察操作过程，从中查找发现机床的电气故障，以利于迅速准确无误地确定机床的电气故障范围。
（4）根据故障现象结合电路图分析故障大致范围由以上"问、看、听、摸、操作"等过程基本弄清楚故障的现象后，这时即可结合电路图分析故障的大致范围，然后采用相应的检测方法，找出故障点。
（5）更换元器件[2]　故障点找出后，需要更换元器件。
张力传感器连接方法
夹壳式连接张力传感器带有压块连接，通过静止的静止轴和运动轴来测量卷材的张力。在机架的两端各装上一个张力 传感器，惰辊在两个张力传感器之间被支撑起来。夹 壳式连接让惰辊在两端机架安装好张力感应器的时候容易安装。这种连接可以调整机架和机器运行时惰辊 在热膨胀后它们之间的不重合，这种独一无二的设计也能运用在静止轴和运动轴上。辊内式连接辊内式连接是直接嵌入惰辊的两端，两端的机架上都装上了张力传感器，惰辊就装在两个张力传感器之 间。这种辊内式连接使用了球面轴承让惰辊旋转运动 和机架之间不重合的调整变得顺畅。这种连接方式消除了惰辊对轴和轴承的需求，从而降低了张力检测系 统的成本。线轮式连接这种线轮式为各种材料而使用了简单的纹股式应用。当连接到机架或者支架的两端时，张力传感器测试出 穿过了镀镍铝张力传感器纹股的张力。[7]​
由来
张力传感感器是用晶体做成的,晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到张力或压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了张力传感器。[4]​
张力传感器保养的原则和要求
1.为保证机械设备经常处于良好的技术状态，随时可以投入运行，减少故障停机日，提高机械完好率、
利用率，减少机械磨损，延长机械使用寿命，降低机械运行和维修成本 确保安全生产，必须强化对
机械设备的维护保养工作
2.机械保养必须贯彻“养修并重，预防为主”的原则，做到定期保养、强制进行，正确处理使用、保养
和修理的关系，不允许只用不养，只修不养
3.各班组必须按机械保养规程、保养类别做好各类机械的保养工作，不得无故拖延，特殊情况需经分管
专工批准后方可延期保养，但一般不得超过规定保养间隔期的一半
4.保养机械要保证质量，按规定项目和要求逐项进行，不得漏保或不保。保养项目、保养质量和保养中
发现的问题应作好记录，报本部门专工
5.保养人员和保养部门应做到“三检一交（自检、互检、专职检查和一次交接合格）”，不断总结保养
经验，提高保养质量
6.资产管理部定期监督、检查各单位机械保养情况，定期或不定期抽查保养质量，并进行奖优罚劣。[4]​
机封工作应注意问题
1.安装时注意事项
a. 要十分注意避免安装中所产生的安装偏差
（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。
（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。
b. 弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
c. 动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
2.拆卸时注意事项
a. 在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。
b. 如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。
c. 对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。[6]​
安装时注意事项
a. 要十分注意避免安装中所产生的安装偏差
（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。
（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。
b. 弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
c. 动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。[6]​
机封正常运行和维护问题
1. 启动前的准备工作及注意事项
a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。
b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。
c、按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。
2.安装与停运
a、启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。
b、对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。
c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。
3.运转
a、泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。
b、泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米。
c、泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面干摩擦及密封破坏。
d、密封情况要经常检查。运转中，当其泄漏超过标准时，重质油不大于5滴/分，轻质油不大于10/分，如2-3日内仍无好转趋势，则应停泵栓查密封装置。[6]​
检修步骤
机床电气故障检修一般可分为以下几个步骤：
（1）准备工作
准备工作包括准备必须的工具、仪表、机床电路图和其他资料等
（2）读图
对于要检修的机床，首先必须读懂电路原理图。
（3）通过"一问、二看、三摸、四听、五操作"，弄清楚故障现象和故障发生前后的情况。
一问：向机床操作者询问了解故障发生的前后情况；故障是突然发生的还是经常发生的？有什么异常现象出现？有什么失常现象？等等。这样准确掌握初始的第一手资料，有利于判断故障发生的部位，迅速找出故障点。
二看：认真观察机床电器或线路的表面情况。
三听：启动机床，听电动机、控制变压器、接触器、继电器等是否有异常声和闭合声。
四摸：当机床运行一段时间后，切断电源，用手模有关电器的外壳或电磁线圈，检查是否有不止常的发热现象等。
五操作：从启机开始，对机床的所有功能进行一一操作演示，在一步一步的操作中仔细观察操作过程，从中查找发现机床的电气故障，以利于迅速准确无误地确定机床的电气故障范围。
（4）根据故障现象结合电路图分析故障大致范围
由以上"问、看、听、摸、操作"等过程基本弄清楚故障的现象后，这时即可结合电路图分析故障的大致范围，然后采用相应的检测方法，找出故障点。[6]​