[實用新型]柱式稱重傳感器

有效

• 申請號: 201320672438.5
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN203551068U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 伍德常
• 申請（專利權）人: 東莞市華蘭海電子有限公司
• 主分類號: G01G19/02
• 分類號: G01G19/02;G01G21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種傳感器，尤其是一種稱重傳感器。

背景技術

稱重傳感器是電子稱重計量設備中的核心部件，它被廣泛應用于電子汽車衡、汽車檢測線、軌道衡等各類電子稱重設備中。它一般由彈性元件、電阻應變計和惠斯通電橋電路組成。當外界的重物施加一個力作用于傳感器壓頭上時，彈性元件就會發生塑性變形，特別是應變區域內的部分更加的敏感，此時，粘貼在應變區域上的應變片就會感受到來自彈性元件的塑性變形產生的應變，并采集到應變所產生的應力，使之本身的電阻值發生變化，并通過惠斯通電橋電路，使之轉換成電壓的變化，從面將重物的質量信號轉換為可測量的電信號，通過傳感器外面的儀表采集這個輸出信號，轉換成我們直觀可識別的重量信息。

稱重傳感器有雙盲孔橋式梁、柱式等結構形式。其中雙盲孔橋式梁稱重傳感器的典型結構如圖12a和圖12b所示，包括壓頭70C、鋼球230、球窩罩220、橋式梁結構的彈性體30C和底座10C；彈性體30C設計有左右對稱分布的雙盲孔應變區，應變區內貼有應變片40C；彈性體30C的兩端采用螺栓210與底座10C緊固連接，這種連接方式當橋式梁中心受力而產生彎曲變形后勢必會引起梁兩端的繞曲，造成不規則的阻滯作用，嚴重地影響到稱重傳感器應變曲線的線性、重復性和滯后性等技術性能。并且，下雨時鋼球和球窩罩之間容易形成積水，當氣溫較低時形成結冰，或者在球窩里面堆積泥沙等雜物，導致鋼球不能活動，影響傳感器的正常使用。

柱式稱重傳感器以其結構簡單緊湊，剛度大，固有頻率高，動態響應快等特點而應用于大型電子衡器中。柱式稱重傳感器的典型結構如專利號為201120213485.4，公告號，CN202141511U，發明名稱為“柱式傳感器”所公開。其結構如圖14所示，包括一在感應區貼有應變片40D的柱式彈性體30D和一內腔適當大于柱式彈性30D外廓尺寸的桶形外殼20D，其中柱式彈性體30D的上下兩端均為球形弧面，應變片40D通過數據線160D與電路板以及電纜線150D連接；桶形外殼20D的兩端分別由一彈性封蓋60D封死，柱式彈性體30D的上下兩段分別穿過彈性封蓋60D芯部的孔外露。

此稱重傳感器存在的問題是：1、由于壓頭70D和底座10D與稱重傳感器分離，稱重設備在稱重的過程中經常會受到晃動的影響，使柱式彈性體受到側向力或扭力，而該柱式彈性體不具備抵抗較大側向力的功能，因此容易引起柱式稱重傳感器的水平移動或顛覆傾倒，進而導致稱重失敗；2、裝配柱式稱重傳感器過程中，壓頭70D與底座10D必須放置在同一條垂直線上，且與柱式彈性體的中心線對齊，否則會影響測量數據的準確性；3、采用該種傳感器的稱重設備，要求配備的秤臺剛性、強度足夠大，同時設置有嚴格的限位裝置，保證柱式彈性體在較小的范圍內活動，這就大大增加了稱重設備的成本。

發明內容

本實用新型的目的是克服的上述缺陷，而提供一種不需要配備大剛性、大強度的稱臺和嚴格的限位裝置，壓頭、柱式彈性體和底座為一整體結構，因此可以自動對中，并且柱式彈性體在受到側向力或扭力的情況下不易傾倒的、低成本柱式稱重傳感器。

本實用新型進一步的目的是除了達到上述目的外，還可以使壓頭、柱式彈性體和底座在受到側向力或扭力的情況下可以自動復位，并且能夠在雨季、冬天和風沙等惡劣環境中使用的柱式稱重傳感器。

為了實現上述的第一個目的，可以采用以下的技術方案：本方案的柱式稱重傳感器與現有技術一樣包括在一感應區貼有應變片的柱式彈性體和一桶形外殼，其中柱式彈性體的上下兩端均為球形弧面，應變片通過數據線與電路板以及電纜線連接，其改進是還有：

一底座，該底座包括一法蘭盤，其中心設有一向上凸起的墊塊，底座與桶形外殼的下端固定在一起；

一壓頭，該壓頭分為上下兩部的柱形，其下部的橫截面外廓尺寸略小于桶形外殼的橫截面內廓尺寸，即可被容納于桶形外殼內；

上述的壓頭裝在桶形外殼的頂部，柱式彈性體裝在桶形外殼內，且設置于壓頭和墊塊之間。

為了實現上述的第二個目的，可以采用以下的技術方案：本方案的柱式稱重傳感器在上述技術方案結構的基礎上，進一步限定為：

所述的柱式彈性體包括：一中段圓柱體，該中段圓柱體中設有盲孔腹板，盲孔腹板的兩側分別貼有所述的應變片；在該中段圓柱體的上面和下面分別設置有一相互對稱的上圓柱體和下圓柱體；在上圓柱體和下圓柱體的外端面分別設有一直徑略大于上圓柱體和下圓柱體直徑的凸緣，該凸緣的外端面為所述的球形弧面；