[發明專利]數字稱重傳感器

在審

• 申請號: 202110321802.2
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112985568A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張穎;林鴻志;吳建偉;徐淼
• 申請（專利權）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)測量技術有限公司;梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司
• 主分類號: G01G23/00
• 分類號: G01G23/00;G01G21/00;G01L5/24;G01L5/16;G01L5/1627;G01L5/165;G01L5/167
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 孫英杰

本發明涉及一種數字稱重傳感器。該數字稱重傳感器包括彈性元件，在彈性元件上設有至少一個第一應力感知單元；緊固連接件，穿設于彈性元件內，用于安裝緊固數字稱重傳感器，在緊固連接件上設有至少一個第二應力感知單元；所述數字稱重傳感器通過第一應力感知元件和第二應力感知元件來監測緊固連接件的緊固狀態。本發明提出了一種數字稱重傳感器，能夠有效提供安裝狀態下緊固力的實時監測。

技術領域

本發明涉及稱重傳感器設計技術領域，尤其涉及一種數字稱重傳感器。

背景技術

在現代化的工業生產流程中，重量信息經常成為關鍵的信息來源和控制目標，例如在車輛衡系統中，重量信息就是所需要的最終輸出數據；在灌裝生產線上，重量信息就成為灌裝生產流程的控制目標。因此，稱重的可靠性和精確性具有重大意義。

隨著數字化和信息化技術的發展，傳統的稱重系統已經開始進入數字稱重系統時代，在傳感器中內置具備高精度模數轉換功能和數字處理能力的電路，將傳感器的受載力信息轉化成數字信號；一只或多只數字稱重傳感器通過有線或者無線等通訊方式，與儀表、工控機等終端設備進行數據和指令的交互，共同構成稱重通訊拓撲網絡，將格式化后的稱重數據發往儀表、工控機等終端設備，進行最終處理和顯示。

數字稱重傳感器通常使用螺栓等緊固件，在施加預設的力矩后，與安裝面進行緊固，從而完成安裝。在使用過程中，由于受到載荷的長時間沖擊或振動影響，緊固件可能出現不同程度的松動，從而影響稱重數據的準確性，甚至造成安全事故。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本發明提出了一種數字稱重傳感器，能夠有效提供安裝狀態下緊固力的實時監測。

具體地，本發明提出了一種數字稱重傳感器，包括，

彈性元件，在所述彈性元件上設有至少一個第一應力感知元件；

緊固連接件，穿設于所述彈性元件內，用于安裝緊固所述數字稱重傳感器，在所述緊固連接件上設有至少一個第二應力感知元件；

所述數字稱重傳感器通過所述第一應力感知元件和第二應力感知元件來監測所述緊固連接件的緊固狀態。

根據本發明的一個實施例，所述數字稱重傳感器還包括墊片，設置在所述彈性元件和緊固連接件的端部之間，在所述墊片上設有至少一個第三應力感知元件，通過所述第一應力感知元件、第二應力感知元件和第三應力感知元件來監測所述緊固連接件的緊固狀態。

根據本發明的一個實施例，所述緊固連接件為螺栓。

根據本發明的一個實施例，在所述彈性元件上設有兩個所述第一應力感知元件，對稱設置在所述緊固連接件的長度方向上的兩側。

根據本發明的一個實施例，所述第一應力感知元件、第二應力感知元件和第三應力感知元件為電阻式應變計、電容式應變計和壓電元件中的一種或幾種。

根據本發明的一個實施例，所述數字稱重傳感器還包括物理檢測電路和處理單元，所述物理檢測電路將所述第一應力感知元件和第二應力感知單元檢測到的模擬信號轉換為數字信號并發送到所述處理單元，所述處理單元用于判斷所述緊固連接件狀態的可靠性。

根據本發明的一個實施例，所述處理單元包括緊固力計算模塊、緊固力分析模塊及緊固力狀態處理模塊，所述緊固力計算模塊用于計算從所述物理檢測電路獲得的數字信號，從而得到準確的緊固力數據，所述緊固力分析模塊用于實時分析所述緊固力數據，所述緊固力狀態處理模塊獲取所述緊固力分析模塊的處理結果，以生成緊固力狀態信息矩陣。

根據本發明的一個實施例，所述數字稱重傳感器還包括報警單元，所述報警單元連接所述處理單元，所述處理單元對所述緊固力狀態信息矩陣進行記錄、存儲和分析，并根據分析結果向所述報警單元發出報警指令。

根據本發明的一個實施例，所述處理單元還包括存儲單元，用于存儲所述緊固力狀態信息矩陣。