一種二維測力傳感器的製作方法
2023-07-23 03:34:36
專利名稱：一種二維測力傳感器的製作方法
技術領域：
一種二維測力傳感器技術領域[0001]本實用新型涉及一種測力傳感器，特別是關於一種二維測力傳感器。
背景技術：
[0002]在許多狀況下，為設計產品或保證產品使用的安全性能，需要知道物體在不同方向上的受力的狀況，例如各種汽車、火車、飛機等的傳動軸受力情況，各種戶外立杆(柱)在不同風力級別下、各個不同方向的受力情況，甚至高樓地基在不同風力、風向下的受力情況等等。現有技術中，在實驗室中模擬上述受力狀況時，一般需要分別檢測被測物體在每一單方向上的受力，因此不但造成檢測難度大，時間長，數據分析的難度高，數據準確率低，檢測費用也非常昂貴。發明內容[0003]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠二維同時檢測，且輸出數值互不幹擾的二維測力傳感器。[0004]為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案一種二維測力傳感器，其特徵在於它包括一支架，所述支架內設置有一方柱狀彈性體，所述彈性體的中部四個方向分別向內凹設，使所述彈性體的兩端粗，中部形成一細的方柱狀應變區；所述彈性體一端的頂部通過螺栓和膠粘固定連接一上支架，所述彈性體另一端的底部通過螺栓和膠粘固定連接一下支架；在所述應變區的一端上、下對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計，所述電阻應變計通過輸出線連接測力控制系統，應變區另一端前、後對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計，所述電阻應變計通過輸出線連接測力控制系統；在上、下兩所述電阻應變計之間的所述應變區上水平設置有一橫槽通孔，在前、後兩所述電阻應變計之間的所述應變區上垂向設置有一豎槽通孔。[0005]所述應變區上、下設置的豎槽通孔和前、後設置的橫槽通孔的形狀均為啞鈴型。[0006]所述應變區上每一面分別膠貼有單軸應變計。[0007]所述應變區上、下設置的所述豎槽通孔和前、後設置的所述橫槽通孔，呈相互垂直狀，且在左、右方向上交錯設置，即所述橫槽通孔的中心和所述豎槽通孔的中心不重合，而位於所述應變區中心的左、右，二者的中心與所述應變區的中心呈對稱設置。[0008]本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本實用新型由於將彈性體的應變區的一端上、下外表面對稱粘接了一對電阻應變計，而在另一端前、後外表面對稱粘接了另一對電阻應變計，因此可以同時獲得被檢測物體在二維方向上的受力狀況。2、本實用新型由於在彈性體中部設置了一應變區，並在應變區一端的前、後開設有一啞鈴型橫槽通孔，另一端的上、下開設有一啞鈴型豎槽通孔，且橫槽通孔與豎槽通孔呈相互垂直狀、 且左右交錯設置，因此保證Y、Z兩方向數據輸出互不幹擾，受力變形反應更加靈敏，測量結果更加準確。本實用新型結構簡單、造價低廉，檢測方便快捷，準確性高，它可以廣泛用於各種物體二維方向上的受力檢測過程中。
[0009]圖I是本實用新型的結構示意圖[0010]圖2是圖I的俯視結構圖[0011]圖3是本實用新型使用狀態示意圖具體實施方式
[0012]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。[0013]如圖I、圖2所示，本實用新型包括一支架1，在支架I內設置有一方柱狀彈性體2， 彈性體2的中部四個方向分別向內凹設，使彈性體2的兩端粗，中部形成一細的方柱狀應變區3。彈性體2 —端的頂部通過螺栓4和膠粘5固定連接一上支架6，彈性體2另一端的底部通過螺栓4和膠粘5固定連接一下支架7。在應變區3的一端上、下對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計8，電阻應變計8通過輸出線9連接測力控制系統；應變區3另一端前、後對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計10，電阻應變計10通過輸出線11連接測力控制系統。在上、下兩電阻應變計8之間的應變區3上水平設置有一啞鈴型橫槽通孔12，在前、後兩電阻應變計10之間的應變區3上垂向設置有一啞鈴型豎槽通孔13。啞鈴型橫槽通孔12和啞鈴型豎槽通孔13可以分別對應變區3的橫向和豎向起到加強靈敏度的作用。應變區3上、下設置的豎槽通孔13和前、後設置的橫槽通孔12，呈相互垂直狀，且在左、右方向上交錯設置，即橫槽通孔12的中心和豎槽通孔13的中心不重合，而位於應變區3中心的左、右，二者的中心與應變區3的中心呈對稱設置。[0014]上述實施例中，電阻應變計8、10可以採用市場上銷售的單軸應變計或其它具有類似功能的產品。[0015]如圖3所示，本實用新型使用時，將一需要檢測受力情況的重物模型14 (如立杆、 建築物等)放置在本實用新型裝置的上支架6上，並通過測力控制系統將Z方向的重力值和 Y方向的力值同時調製為O ;然後根據需要檢測的受力情況對重物模型14施加外力，比如 風力等，此時本實用新型裝置的彈性體2的應變區3會產生微小的彈性變形，使粘貼在應變區3的電阻應變計8、10隨之變形，電阻應變計8、10的變形信息會通過輸出線9、11輸出給測力控制系統，測力控制系統經過處理後，便可以模擬得到相應重物所承受的拉伸/壓縮 (Z方向)的力和剪切(Y方向)的力。[0016]上述各實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。
權利要求1.一種二維測力傳感器，其特徵在於它包括一支架，所述支架內設置有一方柱狀彈性體，所述彈性體的中部四個方向分別向內凹設，使所述彈性體的兩端粗，中部形成一細的方柱狀應變區；所述彈性體一端的頂部通過螺栓和膠粘固定連接一上支架，所述彈性體另一端的底部通過螺栓和膠粘固定連接一下支架；在所述應變區的一端上、下對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計，所述電阻應變計通過輸出線連接測力控制系統，應變區另一端前、後對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計，所述電阻應變計通過輸出線連接測力控制系統；在上、下兩所述電阻應變計之間的所述應變區上水平設置有一橫槽通孔，在前、後兩所述電阻應變計之間的所述應變區上垂向設置有一豎槽通孔。
2.如權利要求I所述的一種二維測力傳感器，其特徵在於所述應變區上、下電阻應變計之間設置的豎槽通孔和前、後電阻應變計之間設置的橫槽通孔的形狀均為啞鈴型。
3.如權利要求I所述的一種二維測力傳感器，其特徵在於所述應變區上的每一面分別膠貼有單軸應變計。
4.如權利要求I或2或3所述的一種二維測力傳感器，其特徵在於所述應變區上、下設置的所述豎槽通孔和前、後設置的所述橫槽通孔，呈相互垂直狀，且在左、右方向上交錯設置，即所述橫槽通孔的中心和所述豎槽通孔的中心不重合，而位於所述應變區中心的左、右，二者的中心與所述應變區的中心呈對稱設置。
專利摘要本實用新型涉及一種二維測力傳感器，其特徵在於它包括一支架，所述支架內設置有一方柱狀彈性體，所述彈性體的中部四個方向分別向內凹設，使所述彈性體的兩端粗，中部形成一細的方柱狀應變區；所述彈性體一端的頂部通過螺栓和膠粘固定連接一上支架，所述彈性體另一端的底部通過螺栓和膠粘固定連接一下支架；在所述應變區的一端上、下對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計，另一端前、後對稱設置有一通過膠粘固定的電阻應變計，兩對所述電阻應變計通過輸出線連接測力控制系統；在上、下兩所述電阻應變計之間的所述應變區水平設置有一橫槽通孔，在前、後兩所述電阻應變計之間的所述應變區垂向設置有一豎槽通孔。本實用新型可廣泛用於物體二維受力的檢測之中。
文檔編號G01L1/22GK202814606SQ20122040786
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者陳莽, 陳昌能 申請人:銳馬(福建)電氣製造有限公司, 陳莽, 陳昌能