自閉式自保護壓力拉力傳感器的製作方法

2023-05-14 03:32:06

本發明涉及壓力傳感器的改良結構，特別涉及一種自閉式自保護壓力拉力傳感器。

背景技術：

現有技術中，有一種稱重傳感器如圖1所示，是傳感器中最為常見的一種傳感器，主要用於測量固體之間的拉力和壓力，因為它的外形像S形狀，所以習慣上人們稱之為S型壓力拉力傳感器，此傳感器採用合金鋼材質，膠密封防護處理，安裝容易，使用方便，適用於吊秤，配料秤，機改秤等電子測力稱重系統。工作原理是：S型彈性元件（敏感梁）10在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在其表面的電阻應變片（轉換元件）20也隨同產生變形，電阻應變片20變形後，它的阻值將發生變化（增大或減小），再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。

但是，現有的S型壓力拉力傳感器，當拉力或壓力過大而超過測量極限，比如實際拉力或壓力是測量極限的1.5～2.0倍時，S型彈性元件（敏感梁）10的變形也會超出彈性極限，出現不能恢復的情形，從而失去原本的功能，換而言之，現有的S型壓力拉力傳感器不具有自我保護的特性。有鑑於此，本發明人對現有S型壓力拉力傳感器進行改進，本案由此產生。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種自閉式自保護壓力拉力傳感器，使之在拉力或壓力過大時進入自閉狀態，形成自我保護，避免喪失功能。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種自閉式自保護壓力拉力傳感器，包括彈性元件和電阻應變片，電阻應變片粘貼在彈性元件的中間，與電阻應變片連接的傳輸線從彈性元件中伸出，彈性元件的上方和下方分別形成橫槽，且上方和下方的橫槽分別在左邊和右邊形成Z型槽，Z型槽的一端連通對應的橫槽，Z型槽的另一端連通彈性元件的左右邊緣，傳感器測量力超過預設值時Z型槽的上邊槽、下邊槽和中間斜邊槽的至少一個槽自動閉合。

所述Z型槽位於上方和下方的橫槽之間，即彈性元件的上方橫槽連通的Z型槽位於上方橫槽的下方，彈性元件的下方橫槽連通的Z型槽位於下方橫槽的上方。

所述Z型槽位於上方橫槽的上方和下方橫槽的下方。

所述Z型槽的中間斜邊槽與上邊槽和下邊槽之間的夾角為45°。

所述Z型槽的上邊槽和下邊槽的槽寬為中間斜邊槽的槽寬的1.414倍。

採用上述方案後，本發明因為彈性元件上方和下方的橫槽分別在左邊和右邊形成Z型槽，且Z型槽的一端連通橫槽，Z型槽的另一端連通彈性元件的左右邊緣，所以，本發明仍可以保留現有S型壓力拉力傳感器的功能，同時，可以藉助Z型槽的特殊結構，當測量拉力或壓力過大，即超過預設值時（比如預設值為稱重傳感器最大量程，或者稱重傳感器最大量程的特定倍數），Z型槽的上邊槽、下邊槽和中間斜邊槽的至少一個槽自動閉合，使彈性元件進入自閉狀態，從而有效防止彈性元件發生過度形變，由此形成自我保護，避免喪失傳感拉力和壓力的功能。

附圖說明

圖1是現有S型壓力拉力傳感器的結構示意圖；

圖2是本發明的立體示意圖；

圖3是本發明的正面示意圖；

圖4是圖3的局部放大圖。

標號說明

S型彈性元件10，電阻應變片20；

彈性元件1，橫槽11，橫槽12，Z型槽13，上邊槽13a，下邊槽13b，中間斜邊槽13c，Z型槽14，上邊槽14a，下邊槽14b，中間斜邊槽14c；

電阻應變片2，傳輸線21。

具體實施方式

如圖2和圖4所示，本發明揭示的一種自閉式自保護壓力拉力傳感器，包括彈性元件1和電阻應變片2。

電阻應變片2粘貼在彈性元件1的中間。與電阻應變片2連接的傳輸線21從彈性元件1的中間伸出。

彈性元件1的上方和下方分別形成橫槽11和12，且上方的橫槽11在右邊形成Z型槽13，Z型槽13的一端（上邊槽13a）連通橫槽11，Z型槽13的另一端（下邊槽13b）連通彈性元件1的右邊緣，而下方的橫槽12在左邊形成Z型槽14，Z型槽14的一端（下邊槽14b）連通橫槽12，Z型槽14的另一端（上邊槽14a）連通彈性元件11的左邊緣。

這樣，本發明可以保留現有S型壓力拉力傳感器的功能，同時，可以藉助Z型槽13和14的特殊結構，當拉力或壓力過大，即超過預設值時（比如預設值為稱重傳感器最大量程，或者稱重傳感器最大量程的特定倍數），Z型槽13和14的至少一個槽自動閉合，使彈性元件1進入自閉狀態，從而有效防止彈性元件1發生過度形變，由此形成自我保護，避免喪失傳感拉力和壓力的功能。

其中，本發明的較佳設計是：Z型槽13和14位於上方的橫槽11和下方的橫槽12之間，確切地說，Z型槽13位於上方橫槽11的下方，Z型槽14位於下方橫槽12的上方。或者，Z型槽13位於上方橫槽11的上方，Z型槽14位於下方橫槽12的下方。這樣，可以使彈性元件1的形變更均勻。

本發明Z型槽13的中間斜邊槽13c與上邊槽13a和下邊槽13b之間的夾角為45°,優選的Z型槽13的上邊槽13a和下邊槽13b的槽寬D1為中間斜邊槽13c的槽寬D2的1.414倍,比如當傳感器額定測量值為2.5t時，Z型槽13的上邊槽13a和下邊槽13b的槽寬D1為0.4000mm，中間斜邊槽13c的槽寬D2為0.2828mm。同樣，Z型槽14的中間斜邊槽14c與上邊槽14a和下邊槽14b之間的夾角為45°,Z型槽14的上邊槽14a和下邊槽14b的槽寬為0.4000mm，中間斜邊槽14c的槽寬為0.2828mm。此設計，可以使本發明在拉力或壓力過大時，Z型槽的上邊槽、下邊槽和中間斜邊槽能夠同時閉合，增加自保護的最大抗壓值，最快速度地處於自閉狀態，形成自我保護。