本發明涉及薄板厚度測量技術領域，特別是關于一種測量薄板厚度的裝置及檢測方法。

背景技術：

隨著工業的不斷發展，測量裝置及方法已不能滿足現在的需求。當前生產木工及采礦等領域使用的金屬薄板或非金屬薄板的企業在對產品進行檢測時，大多數用激光位移厚度測量儀、超聲波脈沖反射、三坐標測量儀、或人工使用千分尺、游標卡尺等檢測工具來測量厚度，不同的測量方法有相應的技術特征及應用范圍。激光位移及超聲波脈沖反射法的精度較低，而三坐標測量儀對環境要求特別高，也需要工作人員具備一些理論基礎和操作能力，價格還比較貴，不適合推廣。人工使用游標卡尺、千分尺等測量工具測量誤差大、精度低、測試結果不可信。由此，現有的厚度測量方法不能滿足工業生產的要求。

技術實現要素：

本發明為了解決現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種測量薄板厚度的裝置，使用差動變隙式傳感器為敏感元件，其特點為高精度、使用方便，能檢測任何金屬或非金屬材料薄板的厚度。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：一種測量薄板厚度的裝置，其特征在于：它包括工作臺、固定底座、滑動導軌、活動支架、第一驅動器、第一位置傳感器、固定支架、差動變隙式傳感器、升降臺、第二驅動器、第二位置傳感器、滾子、第一傳動連桿、第二傳動連桿和PC機；其中，水平設置的所述工作臺上設置所述固定底座，所述固定底座上表面兩側間隔且對稱設置所述滑動導軌，所述滑動導軌上滑動設置所述活動支架，且所述第一驅動器和所述第一位置傳感器安裝在所述活動支架底端；所述固定支架與所述活動支架間隔固定在所述固定底座上，且所述差動變隙式傳感器滑動安裝在所述固定支架的橫桿上；所述固定支架與所述活動支架之間的所述固定底座的上表面上設置所述升降臺，所述升降臺上表面放置被測薄板，所述升降臺下端設置有所述第二驅動器和所述第二位置傳感器，且所述升降臺、所述工作臺與所述固定底座上表面相互平行；所述滾子設置在所述升降臺上方，且所述滾子一端通過鉸鏈與所述第一傳動連桿連接，所述第一傳動連桿連接所述差動變隙式傳感器；所述滾子的另一端通過鉸鏈連接所述第二傳動連桿連接，所述第二傳動連桿連接所述活動支架；所述第一驅動器、所述第一位置傳感器、所述第二位置傳感器、所述第二驅動器和所述差動變隙式傳感器分別連接所述PC機，且所述PC機設置在所述固定支架的豎桿上。

所述被測薄板為金屬材料或非金屬材料。

所述第一位置傳感器和所述第二位置傳感器為直線位移傳感器。

所述工作臺為大理石材料。

所述第一驅動器和所述第二驅動器采用電機。

所述滾子為滑輪型的抗耐磨性材料。

一種測量薄板厚度的檢測方法，其包括以下步驟：

1)檢測裝置包括工作臺、固定底座、滑動導軌、活動支架、第一驅動器、第一位置傳感器、固定支架、差動變隙式傳感器、升降臺、第二驅動器、第二位置傳感器、滾子、第一傳動連桿、第二傳動連桿和PC機；

所述PC機發送控制信號給所述第一驅動器供電，所述第一驅動器驅動所述活動支架進行移動，以調節所述活動支架與固定支架之間的距離，調節距離過程中，所述第一位置傳感器實時將位移信息反饋給所述PC機，以便所述活動支架移動到預定位置，所述PC機發送停止命令給所述第一驅動器停止工作，從而使得所述活動支架不再移動；

2)所述PC機發送控制信號給所述第二驅動器供電，所述第二驅動器驅動所述升降臺向上移動，所述第二位置傳感器實時將所述升降臺的位移信息反饋給所述PC機，待達到預定位置所述PC機控制所述第二驅動器停止工作，此時所述滾子與所述升降臺相接；

3)將被測薄板放在所述升降臺上，由于所述被測薄板具有一定的厚度而產生的位移，第一傳動連桿聯動所述差動變隙式傳感器移動，所述差動變隙式傳感器將移動產生的電壓信號傳送給所述PC機，所述PC機根據輸出電壓信號計算出所述被測薄板的厚度。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明采用工作臺、固定底座、滑動導軌、活動支架、第一驅動器和第一位置傳感器、固定支架、差動變隙式傳感器、升降臺、第二驅動器、第二位置傳感器、滾子、第一傳動連桿、第二傳動連桿和PC機；其中，水平設置的工作臺上設置固定底座，固定底座上表面兩側間隔且對稱設置滑動導軌，滑動導軌上滑動設置活動支架，且第一驅動器和第一位置傳感器安裝在活動支架底端；固定支架與活動支架間隔固定在固定底座上，且差動變隙式傳感器滑動安裝在固定支架的橫桿上；固定支架與活動支架之間的固定底座的上表面上設置升降臺，升降臺上表面放置被測薄板，升降臺下端設置有第二驅動器和第二位置傳感器，且升降臺、工作臺與固定底座上表面相互平行；滾子設置在升降臺上方，且滾子一端通過鉸鏈與第一傳動連桿連接，第一傳動連桿連接差動變隙式傳感器；滾子的另一端通過鉸鏈連接第二傳動連桿連接，第二傳動連桿連接活動支架；第一驅動器、第一位置傳感器、第二位置傳感器、第二驅動器和差動變隙式傳感器分別連接PC機，且PC機設置在固定支架的豎桿上。本發明由于采用以上設置使得通過滾子將被測薄板厚度的變化傳遞給銜鐵，使銜鐵和鐵芯之間的間隙發生變化，以此來測量被測薄板的厚度。使用差動變隙式傳感器為敏感元件，其特點為高精度、使用方便，能檢測任何金屬或非金屬材料薄板的厚度。與現有的技術相比，本發明利用了機、電、磁以及PC機和信號處理等高新技術。具有工作可靠、壽命長，高靈敏度、高精度、結構簡單等優點。2、本發明采用活動支架的鉸鏈與差動變隙式傳感器中的銜鐵的鉸鏈位于同一高度，以便第一傳動連桿和第二傳動連桿長度一致，從而使得二者受力方向一致，得到更精確的滾子的被測移動位移。鑒于以上理由，本發明可以廣泛與用于薄板厚度測量技術領域。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1本發明的控制結構示意圖；

圖2本發明的整體結構示意圖；

圖3本發明的差動變隙式傳感器的結構示意圖；

其中，1是工作臺、2是固定底座、3是滑動導軌、4是活動支架、5是第一驅動器、6是第一位置傳感器、7是固定支架、8是差動變隙式傳感器、9是升降臺、10是被測薄板、11是第二驅動器、12是第二位置傳感器、13是滾子、14是第一傳動連桿、15是第二傳動連桿、16是PC機、81是線圈、82是銜鐵、和83是鐵芯。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，本發明一種測量薄板厚度的裝置，它包括工作臺1、固定底座2、滑動導軌3、活動支架4、第一驅動器5、第一位置傳感器6、固定支架7、差動變隙式傳感器8、升降臺9、第二驅動器11、第二位置傳感器12、滾子13、第一傳動連桿14、第二傳動連桿15和PC機16。

其中，水平設置的工作臺1上設置固定底座2，固定底座2上表面兩側間隔且對稱設置滑動導軌3，滑動導軌3上滑動設置活動支架4，且第一驅動器5和第一位置傳感器6安裝在活動支架4底端；上述第一驅動器5驅動活動支架4在滑動導軌3上水平移動，第一位置傳感器6用于測量活動支架4與固定支架7之間的距離。

固定支架7與活動支架4間隔固定在固定底座2上，且差動變隙式傳感器8滑動安裝在固定支架7的橫桿上，差動變隙式傳感器8用于測量滾子13的移動位移。如圖3所示，差動變隙式傳感器8由線圈81、銜鐵82和兩個鐵芯83組成，差動變隙式傳感器8為現有技術故不再詳述。

上述實施例中，鐵芯83形狀為U型。

固定支架7與活動支架4之間的固定底座2的上表面上設置升降臺9，升降臺9上表面放置被測薄板10，升降臺9下端設置有第二驅動器11和第二位置傳感器12，升降臺9在第二驅動器11的作用下上下運動，第二位置傳感器12用于測量升降臺9的上下運動距離。其中升降臺9、工作臺1與固定底座2上表面相互平行。

上述實施例中，升降臺9的高低隨著被測薄板10的厚度的變化的，同樣活動支架4的位置也是隨著被測薄板10的厚度而定的。

滾子13設置在升降臺9上方，且滾子13一端通過鉸鏈與第一傳動連桿14連接，第一傳動連桿14連接差動變隙式傳感器8中的銜鐵82；滾子13的另一端通過鉸鏈連接第二傳動連桿15連接，第二傳動連桿15連接活動支架4；

第一驅動器5、第一位置傳感器6、第二驅動器11、第二位置傳感器12和差動變隙式傳感器8分別連接PC機16，且PC機16設置在固定支架7的豎桿上。

上述實施例中，活動支架4的鉸鏈與差動變隙式傳感器8中的銜鐵82的鉸鏈位于同一高度，以便第一傳動連桿14和第二傳動連桿15長度一致，從而使得二者受力方向一致，得到更精確的滾子13的被測移動位移。

上述實施例中，工作臺1為大理石材料。

上述實施例中，固定支架7的橫桿上安裝差動變隙式傳感器8一側設置有卡槽，差動變隙式傳感器8中的銜鐵82通過第一傳動連桿14在固定支架7的卡槽中水平運動。

上述實施例中，被測薄板10可以為金屬材料或非金屬材料。

上述實施例中，第一位置傳感器6和第二位置傳感器12為直線位移傳感器。

上述實施例中，滾子13為滑輪型的抗耐磨性材料，材料包括但不限于為硬質合金。

上述實施例中，第一驅動器5和第二驅動器11采用電機。

如圖2所示，本發明提供了一種測量薄板厚度的檢測方法，其工作方法：

本發明工作時：

1)PC機16發送控制信號給第一驅動器5供電，第一驅動器5驅動活動支架4進行移動，以調節活動支架4與固定支架7之間的距離，調節距離過程中，第一位置傳感器6實時將位移信息反饋給PC機16，以便活動支架4移動到預定位置(根據被測薄板厚度不同而不同)，PC機16發送停止命令給第一驅動器5停止工作，從而使得活動支架4不再移動；

2)PC機16發送控制信號給第二驅動器11供電，第二驅動器11驅動升降臺9向上移動，第二位置傳感器12實時將升降臺9的位移信息反饋給PC機16，待達到預定位置(根據被測薄板厚度不同而不同)PC機16控制第二驅動器11停止工作，此時滾子13與升降臺9相接；

3)將被測薄板10放在升降臺9上，由于被測薄板10具有一定的厚度，因此產生了一定的位移，從而傳動連桿9帶動銜鐵82以相同的位移左右移動，兩個磁回路的磁阻發生大小相等方向相反的變化，一個線圈的電感量變大，另一個線圈的電感量變小，電感的變化通過交流電橋公式U＝±U₀*Δδ/2δ轉換電壓的輸出，差動變隙式傳感器8將電壓信號傳送給PC機16，PC機16根據輸出電壓信號計算出被測薄板10的厚度，其中U為電橋輸出的電壓，U₀為線圈電壓，Δδ為氣隙厚度的變化量，δ為氣隙厚度。

PC機16內預先設置根據電壓計算被測薄板10的厚度之間的公式，此為本領域常用的技術手段，故不再詳述。

以上僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。