[發明專利]一種壓力傳感器

無效

• 申請號: 201310039429.7
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103292938A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王錄民;許啟鏗;揣君;閻磊;王志山;王振清;付曉炎;陳亞霖;劉永超;郭明利;袁慶利;戚迎花
• 申請（專利權）人: 王錄民
• 主分類號: G01L1/20
• 分類號: G01L1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種適用于糧食散粒體的壓力傳感器，屬于傳感器技術領域。

背景技術

糧食壓力是進行糧倉結構設計和糧食運輸設備設計的重要數據，現行規范中關于糧食壓力的計算依據主要是Janssen公式（1895年德國學者Janssen提出的）和傳統的土體壓力計算理論，而進行足尺或是現場實際試驗測試則較少。糧食作為一種典型的散體顆粒物質，糧堆底部的壓力受糧倉倉壁摩擦力、糧食內部摩擦力等因素的影響，具有不同于固體和液體的連續介質特性；同時按照儲糧工藝要求，糧食在儲存過程中要進行熏蒸、通風，因此用于糧食壓力測試的傳感器其密封性、耐久性、穩定性要求較高。現有的壓力傳感器主要是用于巖土工程測試，更多的是偏向于定性監測，受其穩定性、一致性和可靠性的限制，不適用于糧食散粒體的壓力測量。因此，發明一種適用于糧食散粒體的壓力傳感器是十分必要和迫切的。

發明內容

本發明的目的在于提供適用于糧食散粒體壓力測試的傳感器，具有穩定性好、可靠性高、耐久性好、結構簡單、成本低的特點。

本發明的解決方案是：適用于糧食散粒體的壓力傳感器，包括底板、側板、套筒、彈簧、滑動電阻、銷軸、導桿、頂板。糧食壓力作用在傳感器的頂板后會引起彈簧變形，并通過銷軸和套筒配合導向保證頂板的水平度，帶動導桿上下移動，改變滑動電阻的阻值，引起電壓信號發生變化，進而實現壓力感應。本發明充分考慮糧食內部顆粒相互作用方式，保證糧食作用于壓力傳感器的承壓面積足夠大，利用彈簧具有大變形的特點，使糧食散粒體可以均勻有效的作用到傳感器的承壓面上，且穩定性和可靠性好。

本發明的特征在于壓力傳感器的頂板下表面固定垂直銷軸，底板上表面固定垂直套筒，銷軸和套筒相互配合起導向作用，保證頂板在糧食壓力作用過程中的水平度。

本發明的特征還在于設置了銷軸在套筒內最大行程，既能保證彈簧在彈性變形范圍內工作，又能有效的保護滑動電阻。

本發明的特征還在于將彈簧套裝在套筒外面，保證彈簧在糧食壓力作用過程中的垂直度。

本發明的特征還在于將乳膠片覆蓋整個頂板和側板，用環氧樹脂將乳膠片與側板粘貼在一起，并用卡箍將乳膠片與側板固定，防止糧食、灰塵等顆粒物質進入傳感器內腔，影響傳感器使用性能，并保證頂板能夠實現上下自由移動。

本發明的特征還在于在傳感器側板底部位置設置導氣管，能夠在糧食壓力作用過程中有效排除傳感器內腔氣體，保證傳感器測量精準度。

本發明的特征還在于在滑動電阻的電壓變化值通過數字電壓表采集，可以直觀顯示電壓，并方便與計算機連接。

本發明的特征還在于頂板尺寸大于25cm，消除糧食壓力的尺寸效應，保證壓力測試的有效性和穩定性。

附圖說明

圖?壓力傳感器結構示意圖

附圖中：1為底板；2為側板；3為套筒；4為彈簧；5為滑動電阻；6為鋼卡；7為鑄鐵管；8為導線；9為導氣管；10為數字電壓表；11為銷軸；12為螺釘；13為導桿；14為頂板；15為乳膠片；16為卡箍。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

本發明如附圖所示為一種適用于糧食散粒體的壓力傳感器，包括底板1、側板2、套筒3、彈簧4、滑動電阻5、鋼卡6、鑄鐵管7、導線8、導氣管9、數字電壓表10、銷軸11、螺釘12、導桿13、頂板14、乳膠片15、卡箍16，頂板14承受豎向糧食壓力后引起彈簧4產生向下變形，帶動導桿13向下移動，引起滑動電阻5的阻值改變，電壓信號發生變化，進而實現壓力感應。

如附圖所示，底板1與三塊側板2焊接在一起，形成上表面和一個側面開口的立方體，套筒3和銷軸11通過工裝加工，套筒3垂直焊接在底板1的上表面，銷軸11垂直焊接在頂板14的下表面，彈簧4套裝在套筒3的外面，套筒3的外徑比彈簧4的內徑小2mm，使彈簧4能上下自由移動，并限制其左右移動，保證彈簧4在糧食壓力作用過程中的垂直度。

如附圖所示，鋼卡6通過螺釘固定于底板1的上表面，滑動電阻5置于兩個鋼卡6之間，通過鋼卡6上的四個螺釘將滑動電阻5固定。頂板14的中心通過螺絲孔固定螺桿12，蓋上頂板14，使銷軸11正好進入套筒3內。導桿13的下端固定于滑動電阻5上，導桿13的上端通過上下兩個螺帽固定于螺桿12上。

如附圖所示，將導線8和導氣管9在傳感器的內腔固定，通過側板的洞孔引出，穿進鑄鐵管7內。鑄鐵管7與固定在洞孔的連接接頭連接，用密封膠將接頭和洞孔處密封。