二、天平调节装置分析

如图4-1 所示，为了放大天平杆的检测信号，天平杆后面一段长度一般要比钳口到刀口的长度放大e＝4～5 倍，此即天平杆的放大系数。

由于棉层厚度沿机器宽度方向上一般是不等的，故用n 根天平杆组成n 个钳口，各天平杆尾端按一定的方法并联，以保证综合点S 的位移相应于各钳口棉层厚度Δ 的算术平均值，亦即：

式中：hn为各天平杆尾端的位移。

那么，综合点S 的位移变化值也应是各列钳口下棉层厚度变化的算术平均值，亦即：

天平杆尾端联结的设计，实际上应是一个移动式求和装置的设计。因此，天平调节装置用于检测棉层在整个宽度方向上厚度Δ 的算术平均值，采用多点检测，逐层分组并联，从而对棉层厚度进行综合处理。

几何分析法设计天平杆联结方式如下。

如图4-3 所示，若某横杆的两端位移分别是h1及h2，则其中点的位移是h＝1／2（h1+h2），即是两端位移的算术平均值。应用这一原理的设计称为中点联结法。将每相邻两天平杆尾端用一根横杆并联结合，以组成第一层，再取各横杆的中点A1、A2、A3…作下一层的联结点，再用横杆并联结合，以此类推，最后综合点S 的位移变化值也应是各列钳口下棉层厚度变化的算术平均值。

图4-3　天平杆检测装置

图4-4 所示为天平杆检测装置的各中点位移（由于图形对称，省略了右半部分）。

图4-4　天平杆检测装置的中点联结法

由图4-4 可得：

中点联结法要求天平杆根数为2m，m＝1，2，3，…