[發(fā)明專利]平行梁稱重傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310278355.2
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN104280099A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張翼;徐修祝;劉宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 梅特勒-托利多(常州)精密儀器有限公司;梅特勒-托利多(常州)測量技術(shù)有限公司;梅特勒-托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G01G3/14
• 分類號: G01G3/14;G01G21/14
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稱重儀表領(lǐng)域，尤其是涉及一種平行梁稱重傳感器。

背景技術(shù)

平行梁稱重傳感器是稱重傳感器中最常用的傳感器之一，廣泛運(yùn)用于電子秤、廚房秤、珠寶秤等行業(yè)領(lǐng)域，是工業(yè)和農(nóng)業(yè)自動化系統(tǒng)中不可缺少的核心部件。平行梁傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高，測量范圍廣，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。

平行梁傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理如下：彈性體（或者彈性元件、敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形；電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（如增大或減小），再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號（如電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。

平行梁稱重傳感器一般應(yīng)用于小容量的稱量，因此彈性體在粘貼應(yīng)變片的位置厚度較薄。在受到1.5倍以上額定載荷力的作用下，彈性體很容易出現(xiàn)局部應(yīng)力超過材料屈服應(yīng)力的現(xiàn)象，使得彈性體的力學(xué)性能改變甚至斷裂。

現(xiàn)有雙孔平行梁傳感器也有一部分能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護(hù)功能，但均存在以下明顯的缺點(diǎn)：只針對特殊傳感器，適用范圍窄，體積增加較大，加工精度要求高，成本較大。

例如中國發(fā)明專利申請201010510746.9所提出的稱重傳感器，它的過載保護(hù)方式是在兩平行梁中加上一個(gè)不動的固定梁。在傳感器過載時(shí)，上梁由于變形會和中間的固定梁接觸。固定梁分擔(dān)了載荷而保護(hù)上下梁，起到防過載目的。這個(gè)結(jié)構(gòu)能夠承受較大的過載力，但是缺點(diǎn)是需要在兩平行梁中間加入一個(gè)固定梁。額外的固定梁必然會增大傳感器的體積和重量。而且固定梁受到結(jié)構(gòu)限制離承載端較遠(yuǎn)。這就造成了在固定梁頂端位置處上平行梁變形量非常微小。如果用一體成型的加工方法不能在上梁和固定梁中間加工出足夠小的縫隙來符合過載保護(hù)的生效條件。所以必須在固定梁末端鑲嵌兩圓柱來調(diào)整縫隙寬度。這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致體積、加工難度、裝配難度、成本都將成倍增加。

又如中國實(shí)用新型專利200720058642.2防過載原理同樣是在兩平行梁中間設(shè)置固定梁來承擔(dān)過載的力。此結(jié)構(gòu)體積更大，并且有外部結(jié)構(gòu)，不能制成密封型傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平行梁稱重傳感器，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的一個(gè)或多個(gè)問題。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種平行梁稱重傳感器，包括一彈性體，該彈性體的至少一部分被分為相互隔開的上平行梁和下平行梁，該上平行梁中部與該下平行梁中部之間具有一狹縫，其中該上平行梁在該狹縫處具有一凹槽，該下平行梁在該狹縫處具有一凸臺，該凸臺伸入該凹槽中并與該凹槽間常態(tài)地保持一間隙。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該上平行梁中部與該下平行梁兩端分別通過一對相互連通的穿孔隔開。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該上平行梁和該下平行梁在每一穿孔處設(shè)有應(yīng)變片。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該凹槽和該凸臺位于該狹縫的橫向中央位置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，平行梁稱重傳感器還包括波紋管，該彈性體密封在該波紋管內(nèi)。

本發(fā)明通過在兩平行梁間設(shè)置能夠阻止上下兩梁相對錯(cuò)動的凹槽和凸臺來實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。相比已有的過載保護(hù)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不需要額外的部件，實(shí)施簡單、技術(shù)難度和加工成本較低。

附圖說明

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明，其中：

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的傳感器外觀圖。

圖2為圖1的A-A方向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的Z處局部放大圖。

圖4為現(xiàn)有技術(shù)的未加入過載保護(hù)的傳感器在過載時(shí)的受力變形圖。

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的加入過載保護(hù)的傳感器在過載時(shí)的受力變形圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的傳感器外觀圖。圖2為圖1的A-A方向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1和圖2所示，本實(shí)施例的平行梁稱重傳感器10為波紋管密封型的傳感器，包括波紋管11和密封在波紋管11內(nèi)的彈性體12。彈性體12是傳感器的核心部件，下面將加以說明。