一種稱重傳感器的製作方法

2023-10-07 06:02:59

專利名稱：一種稱重傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬一種稱重傳感裝置。
背景技術：
較大噸位的稱重裝置主要由承載部件、稱重傳感器、信號轉換計量裝置幾部分組成，其中的稱重傳感器是核心部件，通常的這類稱重傳感器主要包括負載面、彈性應變體、支撐體，其中的彈性應變體的應變面上貼有能感受應變體變形的應變片，其輸出信號與信號轉換計量裝置相連。目前國內用於較大噸位稱重系統的各類稱重傳感器普遍存在以下幾方面的問題測量精度低、穩定性差，滯後大、線性差，因而造成稱重精度低，而且體積大，結構複雜，加工工序和耗費材料多。

發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、測量精度高的稱重傳感器。
解決上述問題的技術方案是(參見實施例圖)本實用新型設有承載面(1)，與承載面連接的彈性應變體(15)和與彈性應變體連接的支撐體(6)，其特徵在於，所述彈性應變體(15)結構為在承載面(1)與環繞承載面設置的上環形應變面(4)之間設有凹下的環形上U形槽(2)，上環形應變面(4)下部設有開口向下的環形下U形槽(8)，承載面(1)下部設有開口向下的盲孔(13)，盲孔環形側壁面與下U形槽內環側壁面之間的連接面為下環形應變面(10)，從上環形應變面(4)外環向下延伸的側壁下部形成環形支撐體(6)，在上環形應變面(4)和下環形應變面(10)上分別貼有應變片(3)、(9)，應變片沿應變面切向粘貼。
本實用新型在承載面上加力時，橫載面呈 形的彈性應變體即會發生彈性變形，上環形應變面(4)為壓縮變形區，下環形應變面(10)為拉伸變形區，切向貼在其上的應變片感受彈性應變體的切向變形，產生正負應變信號，將應變片組成惠斯登電橋，即可通過電橋將應變信號輸入到信號測量裝置進行計量。
本實用新型為環形結構，能保證整個裝置有足夠的承載強度，承載面下部設置的中心盲孔又可減小彈性應變體的徑向剛性，提高其徑向變形，環形上U形槽(2)和環形下U形槽(8)不僅可提高彈性應變體的彈性變形，而且可分別將上環形應變面(4)與承載面(1)以及下環形應變面(10)與環形支撐體(6)相互隔離，從而降低上部負載接觸應力和下部支撐接觸應力對傳感器重複性和線性度產生的影響。
本實用新型改善了稱重傳感器的線性度、降低了滯後誤差，大幅提高了靈敏度，精度高，穩定性好，而且結構簡單、絕大部分工序可以在車床上完成，易於加工，成本低，同時承載能力強，與同等承載量的雙剪式、單剪式傳感器組成的稱重裝置相比，重量可減少50～80％。


圖1、本實用新型實施例結構示意圖圖2、圖1的A向視圖圖3、圖1實施例與稱重裝置連接部件的連接結構示意圖1-承載面 2-環形上U形槽 3-應變片 4-上環形應變面 5-環形凹面6-環形支撐體 7-下密封外殼 8-環形下U形槽 9-應變片 10-下環形應變面11-錐面 12-電路板 13-盲孔 14-上密封外殼 15-彈性應變體 16-承重壓頭17-鋼球 18-稱重傳感器 19-底座具體實施方案本實施例承載面1呈凹下的球形弧面，承載面1與環繞承載面的上環形應變面4之間設有凹下的環形上U形槽2，承載面下部設有開口向下的盲孔13，上環形應變面4下部設有開口向下的環形下U形槽8，盲孔13內側壁下部設有直徑向下擴大的圓錐面11，圓錐面下端環形邊緣與下環形應變面10連接。
上環形應變面4和下環形應變面10上分別圓周向均勻分布各粘貼有四片切向的應變片3和應變片4，貼在上環形應變面上的應變片3通過穿過彈性體穿孔的導線與裝在承載面下部腔體內的電路板12電連接，本例的應變片採用電阻應變計，感受彈性體的切向變形，將這種切向應變信號轉換成電信號輸入到檢測電路進行計量。通常每個環形應變面上設置的應變片不應少於4片。
從上環形應變面4外環向下延伸的側壁下部形成環形支撐體6，環形支撐體6上部的彈性應變體外側壁面設有凹進的環形凹面5，環形凹面5對著彈性應變體內腔的環形下U形槽8，環形凹面部位的壁厚小於下部環形支撐體6的壁厚，在厚、薄壁交聯部位形成彈性鉸鏈結構。這種彈性鉸鏈結構可以提高彈性應變體的傳感精度。
本例傳感器上部環形面外設有上密封外殼14，下部環形支撐體6底面設有下密封外殼7，環形上密封外殼14上設有環形波紋狀緩衝槽，這種波紋狀緩衝槽可減少殼體對傳感器整體性能的影響，密封外殼的作用是防潮、防腐蝕。
圖3是本實施例與稱重裝置連接部件的連接結構示意圖承重壓頭16向下作用於鋼球17，鋼球17置於本實施例傳感器18的球面形承載面1上，傳感器通過下部環形支撐體6底部的內環形支撐平面7固定在基座19上。由於承載面1為凹下的球形弧面，所以可使鋼球穩定地置於承載面上。
權利要求1.一種稱重傳感器，設有承載面(1)、與承載面連接的彈性應變體(15)和與彈性應變體連接的支撐體(6)，其特徵在於，所述彈性應變體(15)結構為在承載面(1)與環繞承載面設置的上環形應變面(4)之間設有凹下的環形上U形槽(2)，上環形應變面(4)下部設有開口向下的環形下U形槽(8)，承載面(1)下部設有開口向下的盲孔(13)，盲孔環形側壁面與下U形槽內環側壁面之間的連接面為下環形應變面(10)，從上環形應變面(4)外環向下延伸的側壁下部形成環形支撐體(6)，在上環形應變面(4)和下環形應變面(10)上分別貼有應變片(3)、(9)，應變片沿應變面切向粘貼。
2.根據權利要求1所述的稱重傳感器，其特徵在於在所述環形支撐體(6)上部的彈性應變體外側壁面設有凹進的環形凹面(5)，環形凹面部位的壁厚小於下部環形支撐體(6)的壁厚，在厚、薄壁交聯部位形成彈性鉸鏈結構。
3.根據權利要求1或2所述的稱重傳感器，其特徵在於所述的盲孔(13)內側壁下部設有直徑向下擴大的圓錐面(11)，圓錐面下端環形邊緣與下環形應變面(10)連接。
4.根據權利要求1或2所述的稱重傳感器，其特徵在於所述的承載面(1)呈凹下的球形弧面。
5.根據權利要求3所述的稱重傳感器，其特徵在於所述的承載面(1)呈凹下的球形弧面。
6.根據權利要求1或2所述的稱重傳感器，其特徵在於傳感器上部環形面外設有上密封外殼(14)，下部環形支撐體(6)底面外設有下密封外殼(7)，環形上密封外殼(14)上設有環形波紋狀緩衝槽。
7.根據權利要求3所述的稱重傳感器，其特徵在於傳感器上部環形面外設有上密封外殼(14)，下部環形支撐體(6)底面外設有下密封外殼(7)，環形上密封外殼(14)上設有環形波紋狀緩衝槽。
8.根據權利要求4所述的稱重傳感器，其特徵在於傳感器上部環形面外設有上密封外殼(14)，下部環形支撐體(6)底面外設有下密封外殼(7)，環形上密封外殼(14)上設有環形波紋狀緩衝槽。
9.根據權利要求5所述的稱重傳感器，其特徵在於傳感器上部環形面外設有上密封外殼(14)，下部環形支撐體(6)底面外設有下密封外殼(7)，環形上密封外殼(14)上設有環形波紋狀緩衝槽。
專利摘要一種稱重傳感器，其特徵在於在承載面(1)與環繞承載面設置的上環形應變面(4)之間設有凹下的環形上U形槽(2)，上環形應變面(4)下部設有環形下U形槽(8)，承載面下部設有盲孔(13)，盲孔與下U形槽之間為下環形應變面(10)，從上環形應變面外環向下延伸的側壁下部形成環形支撐體(6)，上、下環形應變面上分別貼有切向的應變片(3)、(9)，本裝置結構簡單，易於加工，精度高，穩定性好。
文檔編號G01G3/00GK2588337SQ0225074
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月30日 優先權日2002年12月30日
發明者馮永光 申請人:南海市南方衡器製造有限公司