用於動態稱重的傳感器的製作方法
2023-09-13 00:43:45
專利名稱：用於動態稱重的傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及工業稱重領域，特別涉及一種用於動態稱重的傳感器。
背景技術：
隨著科技的不斷進步發展，各收費公路絕大部分採用計重收費的方式對各不同類型的車輛進行收費，從而使用動態稱重的方式作為車輛通過時的稱重測量的應用越發廣泛，且各種應用於動態稱重上的器件的更新換代也越來越快，性能越來越好。眾所周知地，在動態稱重過程中主要起稱重作用的是傳感器。而通常用於動態稱重的傳感器包括彈性支撐件、石英晶片及底板，所述彈性支撐件承載於所述底板上以承載待稱重的物件，所述石英晶片固定於所述彈性支撐件內，也即是粘貼在金屬彈性支撐件上， 根據所承受到的壓力以實現對被稱物件的重量檢測。另外，在高速公路上要求車輛在不同速度通過時均能正確的檢測車輛重量，從而對在動態稱重過程中所用的傳感器提出的要求更高，以確保稱重結果的精準。在上述動態稱重過程中，稱重結果是依靠石英晶片上所承受的壓力而得到的；但明顯地，石英晶片易碎而且其所能承受的壓力遠小於所稱重物件的重力，因此在使用過程中如何在正確稱重的前提下減小作用於所述石英晶片上的壓力是需要迫切解決的問題。如美國專利US54619M公開了一種用於動態稱重的傳感器，在該專利中彈性支撐件與底板為一體形成的結構，通過在彈性支撐件內開設兩弧形溝槽，(弧形溝槽位於石英晶片的兩側且為上下方向開設的)，從而通過兩弧形溝槽來減小直接作用於石英晶片上的壓力，以實現保護石英晶片的目的。但是由於溝槽開設成弧形，當使用多次後弧形溝槽可能向下彎折而難以恢復到原狀，使整個傳感器的使用壽命大打折扣，且縮弧形溝槽(尤其其上端)的形變難以被石英溝槽感測到，因此稱重結果的精確性也難以保證。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種用於動態稱重的傳感器，該傳感器稱重結果更精準且可有效減小作用於所述石英晶片上的壓力，防止石英晶片被壓壞，保護了所述石英晶片，延長了整個動態稱重傳感器的使用壽命，降低了動態稱重的成本。為了實現上述發明目的，本發明提供了一種用於動態稱重的傳感器，其包括彈性支撐件、石英晶片及底板，所述彈性支撐件承載於所述底板上，所述石英晶片固定於所述彈性支撐件內，其中，所述彈性支撐件的下部開設至少一個橫向溝槽，所述石英晶片固定於所述橫向溝槽內，且所述橫向溝槽的寬度小於所述彈性支撐件的寬度。較佳地，所述彈性支撐件的下部還開設兩個縱向溝槽，每一所述縱向溝槽均與所述橫向溝槽連通。較佳地，所述石英晶片固定於兩所述縱向溝槽之間的橫向溝槽內。較佳地，所述彈性支撐件的兩端分別向所述橫向溝槽傾斜延伸形成斜面。
較佳地，所述斜面的自由端向所述底板彎曲延伸形成缺口。
較佳地，所述缺口與所述橫向溝槽之間有間隔。較佳地，所述缺口位於所述橫向溝槽的上方。較佳地，所述底板部分向所述彈性支撐件凸伸形成凸起，相應所述凸起，所述彈性支撐件的下端內凹形成有凹口，當所述彈性支撐件承載於所述底板上時，所述凸起卡合於所述凹口內。較佳地，所述凹口位於兩所述縱向溝槽之間，且所述凹口與所述橫向溝槽連通。較佳地，所述用於動態稱重的傳感器還包括兩墊板，兩所述墊板分別固定安裝於所述橫向溝槽的上內壁與所述底板的凸起上，所述石英晶片安裝於兩所述墊板之間。較佳地，所述橫向溝槽與縱向溝槽中均填充有矽橡膠。較佳地，所述彈性支撐件與底板上分別對應開設有若干螺紋孔，若干螺栓對應穿過所述彈性支撐件與底板上的螺紋孔以固定所述彈性支撐件於所述底板上。與現有技術相比，本發明的有益效果由於本發明的用於動態稱重的傳感器的所述彈性支撐件的下部開設至少一個橫向溝槽，且所述橫向溝槽的寬度小於所述彈性支撐件的寬度，從而當被稱重物件承載於所述彈性支撐件上時，所述被稱重物件的壓力主要作用於所述橫向溝槽上，僅小部分通過所述橫向溝槽作用於所述石英晶片上，使得作用於所述石英晶片上的壓力大大減小了，從而在使用過程中大大減少了被稱重物件過重而壓壞所述石英晶片的可能性，延長了整個動態稱重傳感器的使用壽命，降低了動態稱重的成本；同時，當被稱重物件承載於所述彈性支撐件上時，所述被稱物件的壓力將使所述橫向溝槽發生相應的形變，所述石英晶片通過感測其受到的壓力及所述橫向溝槽發生的形變而準確地檢測該待稱重物件的重量，從而提高了整個傳感器稱重的精度。
圖1為本發明用於動態稱重的傳感器的結構示意圖。圖2為圖1所示的剖面圖。圖3為圖2所示彈性支撐件與底板的剖面圖。圖中標記
彈性支撐件100凹口101墊板102螺紋孔103橫向溝槽110橫向溝槽120斜面130缺口140缺口150底板200凸起210卡合塊220
具體實施例方式下面結合試驗例及具體實施方式
對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本發明內容所實現的技術均屬於本發明的範圍。請參考圖1，圖1為本發明用於動態稱重的傳感器的結構示意圖。如圖所示，所述用於動態稱重的傳感器包括彈性支撐件100、底板200及石英晶片300 ；所述底板200通常承載於地面上以支撐承載整個傳感器；所述彈性支撐件100承載於所述底板200上以承載待稱重的物件；所述石英晶片300固定於所述彈性支撐件100內以檢測被稱重物件的重量。具體地，請再結合參考圖2與圖3。所述彈性支撐件100的下部開設至少一個橫向溝槽110，且在所述橫向溝槽110的基礎上還開設有兩個縱向溝槽120，所述橫向溝槽110 與縱向溝槽120之間相互連通，從而通過所述橫向溝槽110與縱向溝槽120在所述彈性支撐件100內形成一個空腔，作為本發明的優選實施方式，所述橫向溝槽110可根據不同的實際需求設置多個。所述彈性支撐件100的下端內凹形成有凹口 101(見圖3)，所述凹口 101 位於兩所述縱向溝槽120之間，且所述凹口 101與所述橫向溝槽110連通；相應所述凹口 101所述底板200部分向所述彈性支撐件100凸伸形成凸起210，當所述彈性支撐件100承載於所述底板200上時，所述凸起210伸入所述凹口 110內，從而使所述橫向溝槽110、縱向溝槽120及凹口 101 —起配合在所述彈性支撐件100內形成一個中空的空腔；另外所述凸起210與所述凹口 101的配合不僅使所述彈性支撐件100更穩固地承載於所述底板200 上，同時也有利於所述彈性支撐件100與底板200在成型過程中的開模。在兩所述縱向溝槽120之間的橫向溝槽110內固定安裝有兩墊板101，且所述墊板102具有很好的剛性，其抗壓性能很好，兩所述墊板102分別固定於所述橫向溝槽110的上內壁與所述凸起210上。 其中，所述石英晶片300固定安裝於兩所述墊板102之間，且緊密地抵接於兩所述墊板102， 從而當被稱重物件承載於所述彈性支撐件100上時，所述墊板102可有效防止所述石英晶片300因所承受壓力過大而損壞，使得所述石英晶片300的使用更安全，使用壽命更長，同時所述石英晶片300也可準確地感測所述墊板102上所承受的壓力而檢測待稱重物件的重量。所述彈性支撐件100的兩端分別向所述橫向溝槽110傾斜延伸形成斜面130，且所述斜面130的自由端向所述底板200彎曲延伸形成缺口 140，使得所述支撐件100的兩端面分別形成有褶皺(見圖2)，從而有助於所述彈性支撐件100受到壓力發生形變，在壓力撤去後迅速恢復到原狀，以確保稱重的精度，也就是說保證彈性支撐件100有足夠的彈性；其中所述橫向溝槽110的寬度小於所述彈性支撐件100的寬度，所述缺口 140位於所述橫向溝槽110 的上方且所述缺口 140位於所述橫向溝槽110與縱向溝槽120之間，從而使得所述缺口 140 與所述橫向溝槽110之間有間隔，也就是說缺口 140與所述橫向溝槽110之間沒有連通；當被稱重物件承載於所述彈性支撐件100上時，所述被稱重物件所產生的壓力部分將沿著所述斜面130並通過所述缺口 140而傳導至所述橫向溝槽110，從而所述斜面130將所述被稱重物件的壓力引導至所述橫向溝槽110上，而使所述橫向溝槽110發生彈性形變，也即是使得所述被稱重物件的大部分重力被施加於所述橫向溝槽110上，同時所述石英晶片300 通過感測所述橫向溝槽110發生的形成而準確地檢測所述待稱重物的重量；在本發明的實施例中，所述缺口 140與所述橫向溝槽110之間的距離緩衝了所述缺口 140將其所承受的壓力直接傳導至所述橫向溝槽110上，從而使得所述橫向溝槽110的彈性變形可更快地恢復；另外，所述被稱重物件在豎直方向上產生的其它部分壓力將直接作用在所述縱向溝槽 120上，而使所述縱向溝槽120發生彈性形變，使得所述被稱重物件的小部分重力被施加於所述縱向溝槽120上；因此，通過所述橫向溝槽110與所述縱向溝槽120對壓力的分擔，使得直接承載於所述石英晶片300上的壓力相當小，有效地避免了所述石英晶片300的損壞。另在所述彈性支撐件100的下端還開設有兩個缺口 150，相應所述缺口 150所述底板200其上端向所述彈性支撐件100凸伸形成有卡合塊220 (見圖3)，當所述彈性支撐件100安裝於所述底板200上後，所述卡合塊220對應卡合於所述缺口 150內，從而當待稱重物承載於所述彈性支撐件100上時，可有效防止所述彈性支撐件100在左右方向上發生移動，以保證稱重過程的順利進行。作為本發明的優選實施例，在所述橫向溝槽110與縱向溝槽120 —起形成的空腔中均填充有矽橡膠(圖未示)，所填充的矽橡膠不僅可將所述石英晶片300密封固定於所述空腔內，而且還可進一步保護所述石英晶片300，使其可準確地檢測被稱重物件的重量。另， 所述彈性支撐件100與底板200上分別開設有多個螺紋孔103 (見圖2)，所述彈性支撐件 100與底板200上的螺紋孔分別對應，相應地，螺栓(圖未示)穿過對應的螺紋孔103而將所述彈性支撐件100固定於所述底板200上，以防止所述彈性支撐件100可能相對所述底板 200發生橫向滑動或偏移，確保檢測結果的準確可靠。以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發明的本質進行的修改、等效組合。
權利要求
1.一種用於動態稱重的傳感器，包括彈性支撐件、石英晶片及底板，所述彈性支撐件承載於所述底板上，所述石英晶片固定於所述彈性支撐件內，其特徵在於，所述彈性支撐件的下部開設至少一個橫向溝槽，所述石英晶片固定於所述橫向溝槽內，且所述橫向溝槽的寬度小於所述彈性支撐件的寬度。
2.如權利要求1所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述彈性支撐件的下部還開設兩個縱向溝槽，每一所述縱向溝槽均與所述橫向溝槽連通。
3.如權利要求2所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述石英晶片固定於兩所述縱向溝槽之間的橫向溝槽內。
4.如權利要求2所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述彈性支撐件的兩端分別向所述橫向溝槽傾斜延伸形成斜面。
5.如權利要求4所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述斜面的自由端向所述底板彎曲延伸形成缺口。
6.如權利要求5所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述缺口與所述橫向溝槽之間有間隔。
7.如權利要求5所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述缺口位於所述橫向溝槽的上方。
8.如權利要求3所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述底板部分向所述彈性支撐件凸伸形成凸起，所述彈性支撐件的下端內凹形成有凹口，當所述彈性支撐件承載於所述底板上時，所述凸起伸入所述凹口內。
9.如權利要求8所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述凹口位於兩所述縱向溝槽之間，且所述凹口與所述橫向溝槽連通。
10.如權利要求9所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，還包括兩墊板，兩所述墊板分別固定安裝於所述橫向溝槽的上內壁與所述底板的凸起上，所述石英晶片安裝於兩所述墊板之間。
11.如權利要求2所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述橫向溝槽與縱向溝槽中均填充有矽橡膠。
12.如權利要求1所述的用於動態稱重的傳感器，其特徵在於，所述彈性支撐件與底板上分別對應開設有若干螺紋孔，若干螺栓對應穿過所述彈性支撐件與底板上的螺紋孔以固定所述彈性支撐件於所述底板上。
全文摘要
本發明公開了一種用於動態稱重的傳感器。本發明的用於動態稱重的傳感器，其包括彈性支撐件、石英晶片及底板，所述彈性支撐件承載於所述底板上，所述石英晶片固定於所述彈性支撐件內，其中，所述彈性支撐件的下部開設至少一個橫向溝槽，所述石英晶片固定於所述橫向溝槽內，且所述橫向溝槽的寬度小於所述彈性支撐件的寬度。本發明的用於動態稱重的傳感器稱重結果更精準且可有效減小作用於所述石英晶片上的壓力，防止石英晶片被壓壞，保護了所述石英晶片，延長了整個動態稱重傳感器的使用壽命，降低了動態稱重的成本。
文檔編號G01G19/03GK102435275SQ20111042963
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者呂奎, 呂建春, 李正, 胡平, 黃曉 申請人:四川興達明科機電工程有限公司