接触力传感器

[align=center][size=16px][img=气囊抛光中接触力和接触面积同时控制的解决方案,500,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303091521433641_8767_3221506_3.jpg!w690x445.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#339999]摘要：针对目前气囊抛光设备中只能进行恒定加载力和在线调节气囊充气压力的局限性，本文提出了加载力和充气压力两个参数同时在线控制的解决方案，由此可实现气囊抛光过程中接触力和接触面积的实时控制，进一步提高气囊抛光的质量。[/color][/size][align=center][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px]气囊抛光作为一种新兴的抛光工艺常用于自由曲面的抛光，气囊抛光主要通过控制柔性气囊内的气体压力（压强）使气囊能够与各种曲面稳定接触，当接触时间一定时即可实现材料去除量的可预测性，因此可以通过调节压力控制抛光效率和被抛光工件的表面质量。[/size][size=16px]在实际应用中，气囊抛光技术要真正成为一种主动柔顺性抛光工具，不但要控制气囊内部压力来改变抛光过程中的接触面积，还需控制气囊抛光过程中的接触力。因此，气囊抛光技术中的两个重要控制参数分别是气囊内部气体压力和接触力大小。[/size][size=16px]现有的各种气囊抛光设备中，一般是通过控制气囊内部压力来调节接触面积，并采用弹簧或其他柔性材料来使抛光过程中的接触力尽可能保持在一定范围内，很难对接触力进行在线控制。为此，基于气囊内部压力控制的同时，本文提出了一种接触力也能同时控制的解决方案，由此增强气囊抛光过程的在线控制，更能保证气囊抛光过程的平稳性和均匀性。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 解决方案[/color][/size][/b][size=16px]针对上述TEC温控装置具备的功能和相关指标，本文给出的具体实施方案如图1所示。[/size][align=center][b][color=#339999][img=气囊抛光工具接触力和气体压力控制系统结构示意图,500,503]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303091523407373_5680_3221506_3.jpg!w690x695.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 接触力和气体压力控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px]解决方案的目的是实现对球囊抛光过程中的接触面积和接触力两个参量同时进行在线控制，即一是通过调节球囊内部气体压力来在线控制接触面积，二是通过调节气囊抛光工具的上下位移和伸缩来在线控制接触力。[/size][size=16px]气体压力控制回路由压力传感器、电气比例阀和高压气源构成，位移控制回路由位移或接触力传感器和致动器构成，这两个独立回路由VPC2021-2双通道PID控制器进行控制。此双通道PID控制器具有很高的采集和控制精度，指标为24位AD、16位DA和最小输出百分比为0.01%，带通讯功能的PID控制器与上位机连接，自带软件也可用于独立调试运行。[/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]

[align=left][size=18px]在一些水位控制的应用上，有些应用可以直接接触液体检测，有些应用则需要不接触液体检测，即非接触式检测。[/size][/align][size=18px]那么非接触式检测的水位传感器有哪些呢？若使用电容式原理的传感器，即电容式水位传感器，其安装方式是将传感器紧贴在容器外壁，对于容器的材质以及厚度都是有所要求，检测面需要紧贴容器不能有间隙，内壁沾有液体不掉落电容式的传感器有可能会误判。只能放在光滑平面的，最好是放在平面位置。因为电容式传感器会受到温湿度影响，所以环境较为复杂的不太适用。若是使用分离式光电水位传感器，则需改动水箱，在水箱上设计一个棱镜，且可实现检测水箱是否在位，满足水箱需移动的应用，其原理是光电原理，通过有水无水状态下所接收到的光线不同来判断传感器所处位置是否有液体。另外一种是超声波水位传感器，超声波传感器 Tx 发送超声波，遇到障碍物后被反射，被超声波传感器 Rx 接收，根据 Time-Of-Flight（TOF）计算出障碍物的距离 d，超声波液位传感器的应用是比较广泛的，可用于家用蓄水池、[font=&]井,水槽,工业设备等应用上[/font]还有一种为非接触式管道液位传感器，可检测管道内的液位变化，对水管的尺寸有要求。[/size][align=center][size=18px][img=,690,412]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206091040336514_8046_4008598_3.jpg!w690x412.jpg[/img][/size][/align]

非接触式液位传感器在许多领域中都有着广泛的应用，特别是在需要精确检测液位的情况下，如清洁设备、饮水机、咖啡机等。与传统的接触式传感器相比，非接触式传感器具有许多独特的优势。非接触式液位传感器可以实现真正的非接触测量。这意味着传感器与液体本身没有直接的物理接触，从而避免了由于接触带来的诸多问题，如腐蚀、磨损和污染等。这对于那些处理腐蚀性液体或对卫生要求极高的应用来说，是一个非常重要的优点。非接触式液位传感器通常具有更高的测量精度和响应速度。由于没有直接的物理接触，传感器的读数不会受到液体粘度、表面张力或其他物理性质的影响，因此可以提供更准确的测量结果。此外，由于非接触式的特性，传感器可以快速响应液位的波动，提供实时的液位信息。[align=center][img=非接触式液位传感器,598,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/01/202401171522550256_4670_4008598_3.jpg!w598x300.jpg[/img][/align]非接触式液位传感器通常更易于安装和维护。由于传感器不直接接触液体，因此在安装时不需要特别考虑液体的性质或容器的形状。这使得传感器的应用范围更加广泛，可以根据不同的需求和场景进行灵活的配置。同时，由于不需要直接接触液体，传感器也更容易清洁和维护，减少了后期的维护成本。[url=https://www.eptsz.com]非接触式液位传感器[/url]还具有更高的可靠性和稳定性。由于没有直接的物理接触，传感器不易受到机械磨损或疲劳的影响，从而具有更长的使用寿命和更稳定的性能表现。在测量精度、响应速度、安装维护、可靠性和稳定性等方面都具有显著的优势。