[實用新型]用于測力傳感器的可變量程加力機構

無效

• 申請號: 01263247.3
• 申請日: 2001-10-12
• 公開（公告）號: CN2510841Y
• 公開（公告）日: 2002-09-11
• 發明（設計）人: 竺長安;李勝利;張屹;楊圣;王海
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01L1/26
• 分類號: G01L1/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及測力傳感器用的輔助器件。

背景技術：

測力傳感器由于受到其測力元件自身特性的限制，因而其測力范圍(即量程)往往相對固定，大大限制了每個傳感器在實際使用時的應用范圍。如果待測負載的變化范圍較大，往往就需要多個不同量程的測力傳感器共同使用或更換使用。這不僅使測量成本提高，還會造成麻煩或使測量準確度降低。

發明內容：

本實用新型的目的在于提供一種可使測力傳感器的量程改變的輔助器件，也就是一種用于測力傳感器的可變量程加力機構。

本實用新型的技術解決方案如下：

整個加力機構包括基座、滑塊和加力板，基座與滑塊之間為滑動接觸，滑動面與水平面之間的夾角為0°＜α＜90°，滑塊與基座之間為定位靠接，滑塊與加力板之間為靠接，加力板再與傳感器變形體相連。

在上述方案中，滑動面與水平面之間的夾角為30～60°。

本實用新型是通過在測力裝置中加入一級可方便更換的加力機構，即通過加力機構與傳感器配合使用，從而解決傳感器量程固定的問題。加力機構為斜塊式，可以將傳感器所測的負載值擴大或縮小，并通過改變斜塊角度來改變量程、達到一個傳感器可測量不同大小之負載的目的。

加力機構的基本結構(見附圖1～2所示)是一對可斜向滑動的配合體，下面為基座2、上面為滑塊1，兩者的接觸面即滑動面，該面為斜向設置，即滑動面與水平面之間形成α角(0°＜α＜90°)。設待測負載為f，若不考慮摩擦，則此時通過滑塊傳入測力元件的力為

????????????????????????f₁＝f×ctgα可見，通過本實用新型的加力機構用改變α的手段可以有效地改變對待測負載的測量范圍。

在使用時，加力機構中的基座2是安裝在傳感器的底座6上，以傳感器底座上的某一點為加力板3的支撐點4，這些連接均可采用緊固件以便拆卸。滑塊與基座以及與加力板之間均為靠接，即三者緊靠在一起、無需采用其它部件相連接，但為了使滑塊與基座之間相互定位、不致錯開，應該設置相應的定位槽，使滑塊與基座之間沿定位槽滑動。

考慮到摩擦、回程問題等因素，滑動面的夾角α最好取30～60°，這樣ctgα就在1.73205～0.57735之間變化。對于小于傳感器理想量程的待測力，可以取α＞45°；而對于大于傳感器理想量程的待測力，則可以取α＜45°。舉例來說，如果一種傳感器的理想量程為70～100kg，通過加入可變量程斜塊式加力機構，就可以使原來的理想量程擴大為70/ctg30°～100/ctg60°即40.4～173.2kg。這樣就將該傳感器的量程擴大為了原來的4.43倍。

這樣的斜塊式加力機構可以適用于所有的測力傳感器。可以設計幾個合適的α角度、使加力機構劃分為幾個不同的量程段。使用時，根據傳感器本身的量程和待測負載的范圍計算出所需改變的量程、然后選配α角度合適的加力機構，即可進行相應的測量。

這種可變量程斜塊式加力機構不僅可使測力傳感器的量程擴大或縮小，而且結構簡單、易于更換、工作穩定，因此在測力傳感器領域將有廣泛的應用前景。

附圖說明：

附圖1為加力機構的結構示意圖。

附圖2為附圖1的俯視圖。

具體實施方式：

在實施例中，滑塊1的斜面兩側設置凸邊、使之與斜面共同構成定位槽，基座2正好可以嵌入該定位槽中、其斜面與滑塊的斜面相對并靠在一起；斜面的夾角α可取30°、40°、50°、60°四種；滑塊靠在加力板3的一側、而傳感器的變形體則安裝在加力板另一側的連接點5處(圖中省略變形體)，即滑塊和傳感器變形體分別位于加力板支撐點4的兩邊，滑塊上所受到的力通過加力板傳遞到傳感器的變形體上(加力板即成為一杠桿機構，不僅可以傳遞被測力，還可以改變力的方向，便于傳感器的結構設計)。變形體的形式不限，如：振弦式、彈性形變式、應變片式，采用現有產品即可。