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龙图腾网获悉陕西北人印刷机械有限责任公司申请的专利通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117735311B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311853734.X，技术领域涉及：B65H23/188；该发明授权通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统及控制方法是由李博;王超;孙智伟;焦钰;彭安信设计研发完成，并于2023-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统及控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开的通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统，包括放卷单元、收卷单元、主动辊，主动辊上方设置有压辊，主动辊两侧布置有摆辊a、主摆辊b，摆辊a和摆辊b两侧均布置有导向辊且端部均连接有角度检测传感器，角度检测传感器共同信号连接有PLC，PLC连接电空变换器，电空变换器连接有气缸，气缸伸缩端作用于摆辊；本发明通过电空变换器实时显示料膜张力的控制方法，角度检测传感器检测并采集夹角信息并发送给PLC，PLC计算摆辊的角加速度，从而计算出料膜实际张力并显示。本发明的通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统及控制方法，具有实时显示料膜张力、节省成本的特点。

本发明授权通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统及控制方法在权利要求书中公布了：1.通过电空变换器实时显示料膜张力的控制方法，其特征在于，采用通过电空变换器实时显示料膜张力的控制系统，系统结构包括放卷单元1和收卷单元7，放卷单元1和收卷单元7之间布置有主动辊4，主动辊4上方设置有用于保证料膜与主动辊4以相同速度运行的压辊5，主动辊4与放卷单元1之间设置有摆辊a2，主动辊4与收卷单元7之间设置有摆辊b6，摆辊a2两侧和摆辊b6两侧均布置有用于改变走料方向的导向辊3，摆辊a2和摆辊b6端部均连接有角度检测传感器9，两个所述角度检测传感器9共同信号连接有PLC控制器，PLC控制器电性连接有电空变换器，电空变换器通过气路连接有气缸8，两个气缸8的伸缩端分别连接摆辊a2和摆辊b6；所述PLC控制器通过线路连接有人机界面； 具体按照以下步骤实施： 步骤1、角度检测传感器9检测并采集摆辊运动时轴线与摆辊处于竖直位置时轴线之间的夹角信息并发送给PLC控制器，PLC控制器计算每连续三个扫描周期内摆辊的角加速度； 步骤2、根据当前气缸8的气压值，计算出气缸8作用在摆辊上的推力； 步骤3、根据步骤1的角加速度和步骤2的推力值，计算料膜的实际张力值，通过PLC控制器输出至人机界面显示； 所述步骤1具体为：角度检测传感器9检测并采集摆辊运动时轴线与摆辊处于竖直位置时轴线之间的夹角β，将检测数据传递给PLC控制器，每三个扫描周期，PLC控制器记录连续三个扫描周期内的角度β1、β2、β3以及三个扫描周期之间的时间间隔T12、T23，并分别计算出相应时间间隔时段内的平均角速度， T12时段内的平均角速度ω12=β2-β1T12；T23时段内的平均角速度ω23=β-βT23 再计算出三个扫描周期内摆辊的角加速度α： α=2×ω23-ω12T12+T231； 所述步骤3具体为：摆辊绕摆辊回转轴10进行旋转运动，所有外力与轴座对整个系统的支撑力F支撑平衡，仅余力偶作用，计算合力矩M =2×F张力×L－F气缸×L＋G重力×L×sinβ2 其中，F气缸表示气缸8作用在摆辊上的推力，F张力表示料膜对系统的拉力，摆辊a2或者摆辊b6摆动部分的重力表示为G重力；L表示F气缸的力臂，其中L表示G重力的力臂，即整个系统的重心与摆辊回转轴10之间的距离，β表示摆辊轴线与摆辊处于竖直状态时的轴线之间的夹角； 设合力偶的顺时针时为正，气缸8的伸缩杆伸出一半至中位时，摆辊处于竖直状态，此时β为0，气缸8处于伸长状态下β为正值，气缸8处于缩回状态下β为负值； 在合力偶的作用下，摆辊做旋转运动，有以下公式： =α×J3 其中，J为摆辊系统的转动惯量； 由公式1-式3联立求解，计算出F张力值，即得到料膜的实际张力值，通过PLC控制器输出至人机界面显示。

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