[发明专利]用于纺织设备的纱线张力传感器

说明书

一种接触元件(19)，所述接触元件(19)适于与纱线(Y)可滑动地接合，并且相对于支撑件(12)与所述纱线(Y)的张力的波动相关地可移动地支持，所述接触元件(19)与参考元件(32)一体，所述参考元件(32)由导电材料制成，并且可操作地面向至少一个由控制单元(16)驱动的螺旋线圈(18a、18b)，以便产生恒定强度的磁场，所述磁场以所述螺旋线圈(18a、18b)的电感和电阻随着相距所述参考元件(32)的距离而改变的方式与所述参考元件(32)相互作用，所述控制单元编程为根据电感(L(d))和电阻(R(d))的变化来计算所述纱线的张力。

技术领域

本发明涉及用于纺织设备的纱线张力传感器。

背景技术

在纺织过程中，已知的是监测并控制向纺织机器、例如织机或针织机器供给的纱线的张力，以便保持其大致恒定在预定的最佳值。这样的构思使改善产品的质量和最小化过程期间的意外的堵塞或中止的风险成为可能。

通常用于该目的的纱线张力传感可以基于通过惠斯通电桥连接的电阻应变计或基于霍尔效应。

使用电阻应变计的张力传感器建立起来相当复杂，这使得它们相对昂贵且脆弱。

众所周知的是，使用霍尔效应的张力传感器受热漂移的影响，这使得需要周期性地重置张力传感器，导致纺织过程中的复杂化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供获得极高精度的测量同时克服常规传感器的上述缺点的纱线张力传感器，所述纱线张力传感器具有比使用电阻应变计的传感器更简单且更牢固的结构，并且不受霍尔效应传感器的热漂移问题的影响。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种纱线张力传感器，其包括支撑件和接触元件，所述接触元件适于与纱线可滑动地接合，并且相对于所述支撑件与所述纱线的张力的波动相关地可移动地支持，所述接触元件与参考元件一体，所述参考元件由导电材料制成，所述参考元件可操作地面向至少一个由控制单元驱动的螺旋线圈，以便产生恒定强度的主磁场，所述主磁场在所述参考元件上产生涡电流，所述涡电流的强度与相距所述螺旋线圈的距离成比例并且产生成比例强度的感应磁场，使得所述螺旋线圈的电感和电阻随着所述螺旋线圈相距所述参考元件的距离而改变，其特征在于，所述控制单元编程为根据所述电感和所述电阻的变化，基于谐振电路的所产生的振荡频率或所产生的并联阻抗，计算所述纱线的张力。

较佳地，在本申请的纱线张力传感器中，所述接触元件与支撑装置一体，所述支撑装置在与所述至少一个螺旋线圈成直角的大致直线方向上可移动，并且所述参考元件具有面向并且平行于所述至少一个螺旋线圈的平坦表面。

较佳地，在本申请的纱线张力传感器中，所述支撑装置包括柔性臂，所述柔性臂在运动学上配置为具有弹性铰链的铰接的四边形，并具有第一端和相对的第二端，所述第一端与所述支撑件一体，所述相对的第二端沿着所述直线方向自由振荡，并具有所述接触元件和与其一体的所述参考元件。

较佳地，在本申请的纱线张力传感器中，所述柔性臂以单件方式提供，并具有纵向狭槽，所述纵向狭槽设有直线中间部分，并且在其相对的两端处都设有扩大部分，这在矩形的角处的四个弹性屈服点处局部地减小所述柔性臂的材料的厚度，以便提供所述铰接的四边形。

较佳地，在本申请的纱线张力传感器中，所述柔性臂由铝合金制成，并且所述四个点处的材料的最小厚度大致等于所述直线中间部分处的厚度的1/10。

较佳地，在本申请的纱线张力传感器中，它包括布置在电路板的相应的相对侧上的第一螺旋线圈和第二螺旋线圈。

较佳地，在本申请的纱线张力传感器中，所述参考元件具有与第一平坦表面相对并且面向且平行于相应的螺旋线圈的第二平坦表面，所述控制单元编程为根据在两个螺旋线圈上测量的等效并列阻抗之间的比来计算所述参考元件的位置，由此消除温度对测量的影响。