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造纸行业纸张卷绕工序张力传感器的创新应用与发展

时间：2025-05-30 阅读：3138

在造纸行业，纸张卷绕环节对纸张质量与生产效率有着举足轻重的影响。随着造纸工艺不断向高速、高精度方向发展，对纸张卷绕过程中张力的精准控制需求愈发强烈。张力传感器作为精确测量纸张张力的关键设备，在纸张卷绕环节发挥着不可或缺的作用，成为保障造纸质量、推动行业进步的重要技术支撑。

张力传感器工作原理基于物理效应的精密转换。常见的应变片式张力传感器应用广泛，其核心结构包含弹性元件、应变片以及信号处理电路。当纸张张力作用于弹性元件时，弹性元件发生形变，粘贴在其表面的应变片随之改变电阻值。借助惠斯通电桥电路，电阻值的变化被转化为电压信号，再经放大、滤波等一系列处理，最终输出与纸张张力成正比的电信号，实现对张力的精准测量。不同类型的张力传感器在测量精度、响应速度和适用场景上各有差异，但都旨在为纸张卷绕环节提供可靠、准确的张力数据。

从类型来看，张力传感器主要分为应变片型和微位移型。应变片型通过张力应变片和压缩应变片按特定电桥方式连接，在外力作用下电阻值改变，改变量与所受张力大小成正比；微位移型则是利用外力使板簧产生位移，再通过差接变压器检测出张力，因其板簧位移量极小（约 ±200μm）而得名。从外型结构上，又可分为轴台式、穿轴式、悬臂式等，以适应不同造纸设备的安装需求。

在纸张卷绕过程中，张力传感器的应用意义重大。在高速造纸机的卷取工序里，纸张需以稳定的张力缠绕在卷纸辊上。若张力过大，纸张易被拉伸变薄甚至断裂；若张力过小，会导致卷绕不紧密，出现松卷现象。张力传感器安装于卷取设备的关键部位，实时监测纸张卷绕张力。当张力偏离预设范围（如普通书写纸卷绕张力一般控制在 10 - 20N，误差需≤±1N），传感器迅速将信号反馈至控制系统，系统随即自动调整卷取电机转速或制动装置力度，确保纸张卷绕张力始终稳定在标准值，有效提升纸张卷绕的质量与稳定性。

在纸张分切环节，张力传感器同样发挥着关键作用。分切机将大卷纸张分切成不同规格的小卷，分切过程中各小卷纸张的张力一致性直接影响分切精度与产品质量。张力传感器实时监测各分切路径上纸张的张力，当某一分切路径张力异常（如偏差超过 ±0.5N），控制系统自动调节对应分切刀的进给速度或张力调节辊的压力，保证各小卷纸张在分切过程中张力均匀，使分切后的纸张边缘整齐、无褶皱，提高分切产品的合格率。

从造纸行业当前对张力传感器的应用情况来看，其具备测量精度高、响应速度快等优势，切实满足了纸张卷绕环节对张力精确控制的需求。展望未来，随着造纸工业智能化发展，张力传感器将朝着更高精度、智能化方向演进。一方面，传感器将与物联网、大数据技术深度融合，实现纸张卷绕张力数据的实时采集、分析与远程监控，为造纸工艺优化提供数据支持；另一方面，通过开发新型敏感材料和优化传感器结构设计，进一步提高传感器的测量精度与稳定性，适应更复杂、高速的造纸生产环境，推动造纸行业向更高效、更智能的方向发展，在提升纸张质量和生产效益中持续发挥重要作用。

张力传感器

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