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题名应变式纱线张力传感器的静动态特性研究
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作者
祖洪飞
余效銮
彭来湖
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机构
浙江理工大学机械工程学院
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出处
《传感技术学报》
北大核心
2025年第5期770-779,共10页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFF0606003)
浙江省市场监督管理局雏鹰计划培育项目(CY2022215)
+2 种基金
江苏省市场监督管理局科技计划项目(KJ21125021)
宁波高新区2021年重大科技专项(重大技术创新项目)(2021DCX050012)
2021年海宁市协同创新项目(20210101)。
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文摘
灵敏度、稳定性等参数是评价应变式纱线张力传感器性能的重要指标,其中传感器的敏感元件是影响这些指标的核心部件。为了提高纱线张力传感器的灵敏度和稳定性,首先从材料、尺寸、结构三个方面对敏感元件进行了分析和优化,确定了最佳的应变片贴片位置,从而保证传感器具有高灵敏度。优化后的敏感元件,一阶固有频率增加了654.4 Hz,可有效避开传感器应用环境中的共振频率,进而大幅提高传感器的稳定性。其次,通过不同材料、尺寸和结构的敏感元件对比实验,并结合纱线张力传感器的使用环境,确定了两种适合不同应用场景的敏感元件,并对其静态特性进行了标定,得出了其线性度、重复性等静态性能指标。然后,模拟了纱线振动环境,并对传感器的动态特性进行了测试及标定。最后,在以上试验和分析的基础上,提出了针对不同纱线类型选择不同敏感元件的参考方案。
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关键词
应变式纱线张力传感器
敏感元件
固有频率
静态特性
动态特性
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Keywords
strain gauge yarn tension sensor
sensitive element
inherent frequency
static characteristics
dynamic characteristics
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分类号
TP212.9
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP602
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名矿井提升钢丝绳应变式张力传感器解耦研究
被引量：9
- 2
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作者
靳华伟
张新
张鹏宇
王赛
江厚祥
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机构
安徽理工大学机械工程学院
安徽智能矿山技术与装备工程实验室
安徽矿山机电装备协同创新中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S2期556-562,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51475001)
安徽省科技攻关计划资助项目(1301022075)
安徽理工大学青年教师科学研究基金重点资助项目(QN201416)
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文摘
矿井提升钢丝绳张力监测系统中,应变式传感器在动载工况下的真实纵向力很难准确计算和分离。为了克服这一难题,结合大载荷低高度的传感器安装条件和结构特点,进行了实验研究,采用最小二乘法和独立成分法对比分析了传感器纵向受力工况下静态解耦效果,结果表明,Z方向与X,Y方向和MZ的静态解耦耦合率值均较小,独立成分为0.01%,最小二乘法为1%;采用对角优势化补偿法和独立成分法进行了动态解耦研究,结果表明,两者对维间耦合的影响均满足要求,但对角优势化补偿法补偿后的输出信号幅值稳定在0.9左右,而独立成分法补偿后的输出信号幅值则稳定在1.0左右。研究结果表明,采用独立成分理论计算和提取矿井多绳提升钢丝绳应变式张力传感器纵向力具有较高精度,接近完成解耦。
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关键词
矿井多绳提升钢丝绳
应变式张力传感器
独立成分
解耦
静动态
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Keywords
Cables
Cranes
Dynamic loads
Rope
Tensile testing
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分类号
TD532
[矿业工程—矿山机电]
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题名高灵敏度SAW纱线张力传感器研究
被引量：4
- 3
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作者
雷冰冰
卢文科
赵春锋
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机构
东华大学信息科学与技术学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
2015年第4期45-48,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61274078)
教育部博士点基金资助项目(20120075110006)
+1 种基金
上海市教育委员会科研创新项目(13ZZ049)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUSF-DH-D-2014056)
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文摘
灵敏度是声表面波(SAW)纱线张力传感器成功检测纱线张力的关键。通过对SAW纱线张力传感器的灵敏度和基片应变率之间关系的研究,提出了通过增加基片应变率来提高传感器灵敏度的理论。以该理论为指导,给出了通过灵活设计基片尺寸来获得最佳基片应变率的设计方案。为了得到最佳基片应变率对应的基片尺寸,建立了基片应变率和基片尺寸之间的数学模型,提出了求解最大基片应变率所对应基片尺寸的线性规划模型,即最佳灵敏度所对应基片尺寸。实验表明:该方法可以有效提高SAW纱线张力传感器的灵敏度,灵敏度达3 132.4 Hz/gf。
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关键词
声表面波
灵敏度
纱线张力传感器
基片应变率
线性规划
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Keywords
SAW
sensitivity
yarn tension sensor
substrate strain rate
linear programming
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于机器视觉的弦振动纱线张力非接触检测系统
被引量：1
- 4
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作者
纪越
潘东
马杰东
宋丽梅
董九志
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机构
天津工业大学控制科学与工程学院
天津工业大学天津市电气装备智能控制重点实验室
天津工业大学机械工程学院
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出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期198-204,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(62173245)。
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文摘
为提高运动纱线张力检测精确性,解决接触式测量引起的摩擦力误差、断头等织物问题,采用振动频率和图像处理方法来分析纱线张力,设计一种基于机器视觉的纱线张力非接触检测系统。检测系统由纱线传送装置、工业线阵相机、白色线光源、伺服控制电动机、张力传感器组成。根据弦线悬链性理论建立纱线运动模型,结合纱线图像处理算法,寻找纱线图像上边界作为特征线计算其张力,结果表明:通过像素折算出的振动频率与实际张力拟合优度达0.99,在张力区间为5~30 cN以内,视觉系统测量值与张力传感器测量值相对误差率在±10%左右,非接触检测系统检测精度满足生产要求,避免了接触式测量存在的易磨损、稳定性较差等问题。
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关键词
纱线张力
非接触式检测
弦线振动
张力传感器
机器视觉
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Keywords
yarn tension
non-contact detection
string vibration
tension sensor
machine vision
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分类号
TS103.7
[轻工技术与工程—纺织工程]
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题名非接触式纱线张力监测系统的研制与开发
被引量：13
- 5
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作者
缪宇轩
孟祥益
夏港东
王庆东
张昊
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机构
南京航空航天大学机电学院
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出处
《毛纺科技》
CAS
北大核心
2020年第5期71-76,共6页
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文摘
针对纱线张力接触测量法存在检测装置寿命短、附加摩擦力误差、纱线断头、信号采集不稳定等问题,运用运动纱线张力和振动频率的理论关系,结合机械和电路设计CAD方法,采用微控制器处理信号,设计了一种非接触式纱线张力监测系统,采用该系统测得的纱线振动频率的平方与对应实际张力拟合后呈线性关系,拟合优度达到0.99,符合运动弦线振动频率与张力关系。结果表明:在合理的张力区间内,通过理论公式计算出的张力与实际张力相对误差率小于±10%,系统实现了非接触式监测纱线张力的稳定及一致性的功能,解决了接触式纱线张力测量法存在的问题,可满足大部分纺织工艺对纱线张力监测的性能要求。
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关键词
纱线张力检测
非接触式检测
弦振动
光电传感器
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Keywords
yarn tension detection
non-contact detection
string vibration
photoelectric sensor
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分类号
TS103.7
[轻工技术与工程—纺织工程]
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