[其他]壓(拉)剪組合式負荷傳感器

無效

• 申請號: 85201086
• 申請日: 1985-04-26
• 公開（公告）號: CN85201086U
• 公開（公告）日: 1986-04-09
• 發明（設計）人: 王志正
• 申請（專利權）人: 北京鋼鐵學院
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

壓（拉）剪式負荷傳感器是一種組合式測力稱重傳感器，在國際分類中屬G01L1／22。本發明是一種新穎的結構，合理的，適用于批量生產的傳感器形式。

電阻應變式傳感器是當前用于測力與稱重系統中的主要傳感器形式。目前使用的傳感器都是將彈性體材料加工成一定形狀的傳感器本體，然后再將電阻應變片粘貼于其上并組成電橋及有關的補償電路。這種方法需要根據不同的測量噸位加工成不同的結構尺寸和形式，即使只需要在敏感部份做精密加工的傳感器也得將整個彈性體置于精密加工機床上進行加工、往往因彈性體尺寸過大不得不動用大型精密機床。因而，這種方法不但費工，費時又費料，同時它只適用于單件生產方式。

常用的大負荷傳感器的基本結構形式是柱式和筒式。這兩種形式的傳感器的共同特點是它要求有足夠大的高度直徑比，要求底面有較高的加工精度和光潔度，要求加至承載面上的載荷呈均布載荷狀態，在一般情況下上述要求往往很難滿足，從而使傳感器加工周期增長，成本增高，誤差增大、安裝、維護水平也相應增高。

本發明的傳感器解決了上述問題。

本發明的一個目的就是簡化大負荷傳感器的加工、只需用一般精密機床加工即可獲得具有足夠的測量精度。

本發明的另一目的是提供一種新的傳感器構成方法，使測量部件標準化，當需要不同噸位及不同形式的傳感器時，只需加工一個相應噸位及尺寸的彈性體及標準剪切銷即可。

彈性體包括底座、承載體及支撐體三部份。底座將支撐體和承載體連成一體。承載體分成加載區和變形區兩部份。剪切銷按與外加載荷軸線垂直的方向嵌入支撐體與承載體加載區的同軸孔中。支撐體的作用就是作為剪切銷的支點。

當被測載荷作用于承載體上時，承載體的變形部份產生相應的彈性變形，此變形使剪切銷的一端跟隨作相應的位移另一端保持不變。銷一端的位移使銷產生彎曲變形和剪切變形。此剪切變形由粘貼在銷的兩側面與銷軸線成45°和135°的電阻應變片所檢測，并通過電阻應變片組成的測量電橋將其變換成對應于被測載荷的電信號輸出。對于大噸位大尺寸的傳感器可以用多個剪切銷來實現。

在變形區底部沿變形區軸線挖去一部份材料使變形區成為一中空的筒形截面。改變筒形截面的截面積可以在不改變彈性體尺寸的條件下在一定范圍內改變傳感器的承載能力。同時，改變此截面還可以調節傳感器靈敏度以使傳感器靈敏度規格化。

這種傳感器構成方法旣可以將彈性體做成柱式、梁式也可以做成筒式。

為了進一步了解本發明，請參閱下列附圖及說明。

附圖說明

圖1.本發明傳感器實體的最簡單結構。

圖2.圖1中的彈性體部份沿A－A向剖視圖。

圖3.圖1中的剪切銷

圖4.為圖3中剪切銷沿B－B向的剖視圖

圖5.為單承載點具有兩個剪切銷的傳感器

圖6.為承載體為圓柱形的傳感器頂示圖。

圖1畫出了本發明最簡單單剪切銷式傳感器。它是由承載體1，支撐體3及將支撐體和承載體連在一起的底座2。帶有盲孔6及6′（6′未畫表示出）的剪切銷4嵌裝在圖2中孔9及10中。承載體上端面有一加載點5，被測載荷垂直地加于加載點5上。加載點5為一具有一定深度及直徑的孔11。它可以通過圓柱、球等裝置與外部施加載荷設備相耦合，在拉式工作狀態時它可用于安裝拉桿。在底座上有兩個固定螺孔13和14，其中14可以做固定傳感器用也可做拉式傳感器安裝拉桿用。

由圖2可以看出承載體被加工成矩形或方形，它被分成兩部份：加載區和變形區。加載區包括加載孔11及孔底部份材料12。變形區在加載區下部與加載軸線同軸，它是由底座部份向上打孔7形成筒形截面，其筒壁為8。此筒壁8的截面積遠小于加載區的截面積。當被測載荷加至加載點上，通過材料16傳遞到筒壁8上，筒壁8在被測載荷作用下產生彈性變形。此彈性變形使整個承載體向下或上（拉載荷時）發生位移，其結果是孔9和孔10的軸線將發生相應的錯位，此錯位對于剪切銷就是一剪切變形。