專利名稱：大量程柱式拉壓雙向測力傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種拉壓雙向測力傳感器，特別是一種大量程的柱式拉壓雙向測力傳感器。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，測試計量范圍拓展很快，市場對拉壓雙向測力傳感器的需求數(shù)量大幅度增加，需要的量程也越來越大?，F(xiàn)有大量程的拉壓雙向測力傳感器主要有單柱式和輪輻式。單柱式拉壓雙向測力傳感器的優(yōu)點是結構緊湊、幾何形狀簡單、剛性較大、固有頻率高、動態(tài)響應快，其缺點主要是線性誤差較大、抗測向和抗偏載能力弱，大量程的單柱式產(chǎn)品還存在測量精度低的缺點，量程越大，測量精度越低。單柱式的這些特點主要源自于這種傳感器的關鍵元件彈性體，因為它的彈性體是一根單柱體，而且彈性體的截面積較大，在對其做熱處理時，它的中心部位不易被淬透，因此造成了彈性體的內外組織不均勻，進而造成傳感器精度較低。量程越大的產(chǎn)品，其彈性體的截面積越大，熱處理就越困難，中心部位越不易淬透，其精度就會越低。輪輻式拉壓雙向測力傳感器的優(yōu)點是高度低，抗側向和抗偏載能力強，結構對稱， 線性好，剛性較大，其缺點主要是滯后誤差較大、質量較大。這種傳感器在制作過程中對其量程的控制較難，而且大量程的產(chǎn)品同樣存在對彈性體熱處理難的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種大量程柱式拉壓雙向測力傳感器，它不僅能夠克服現(xiàn)有單柱式雙向測力傳感器的缺點，保留其優(yōu)點，而且彈性體的熱處理容易，傳感器的測量精度很高。實現(xiàn)上述目的的技術方案是一種大量程柱式拉壓雙向測力傳感器，由柱式彈性體、應變計、電纜線和外殼組成。所述柱式彈性體是一個整體構件，上下兩端是兩個受力端頭，中間是由多根支柱組成的應變區(qū)，所述多根支柱均勻間隔、相互平行、豎向排列在上下兩個受力端頭之間，每根支柱上粘貼有一至二個應變計，所有應變計串聯(lián)組成惠斯通電橋并通過電纜線導出電信號，所述外殼包裹在彈性體應變區(qū)外部。所述兩個受力端頭是外螺紋形式，或內螺紋形式，或耳插形式的連接頭。所述兩個受力端頭都是外螺紋形式連接頭，或者都是內螺紋形式連接頭。所述兩個受力端頭，一個是外螺紋形式連接頭，另一個是內螺紋形式連接頭。所述兩個受力端頭，一個是外螺紋形式連接頭，另一個是耳插形式連接頭。所述兩個受力端頭，一個是內螺紋形式連接頭，另一個是耳插形式的連接頭。所述兩個受力端頭都是耳插形式的連接頭。所述耳插為單耳插或雙耳插。所述應變區(qū)內的支柱不少于三根，不多于十六根。
本發(fā)明將柱式彈性體中間的應變區(qū)，即兩個受力端頭之間設計成多根支柱結構， 這些支柱豎向、均勻間隔、相互平行排列在上下兩個受力端頭之間。其優(yōu)點體現(xiàn)在1.拉力或壓力在兩個受力端頭的微弱變化都會傳遞至應變區(qū)內的支柱上，支柱小而靈敏，即刻發(fā)生彈性應變并通過其上的應變計傳出感應信號，使得傳感器靈敏度大幅度提高；2.各支柱受力均勻，抗側向和抗偏載能力強；3.單個支柱截面積較小，彈性體熱處理容易，每個支柱的固有線性誤差減小，使得傳感器的測量精度大幅度提高；4.可根據(jù)量程大小，調整支柱數(shù)量，還可通過調整支柱的外形尺寸和支柱的分布狀態(tài)來提高傳感器的抗側向力和沖擊力的能力；5.彈性體是整體加工構件，兩個端頭直接傳遞拉力或壓力，傳感器的安裝和使用很方便，可靠性強、穩(wěn)定性好。


圖1是本發(fā)明的構造示意圖。圖2是本發(fā)明中彈性體的第一個實施例示意圖。圖3是圖1中沿A-A線的剖視圖。圖4是本發(fā)明中彈性體的第二個實施例示意圖。圖5是本發(fā)明中彈性體第三個實施例的示意圖。圖6是本發(fā)明中彈性體的第四個實施例示意圖。圖7是圖6中F向示圖。圖8是本發(fā)明中彈性體的第五個實施例示意圖。圖9是圖8中F向示圖。圖10是本發(fā)明中彈性體的第六個實施例的示意圖。圖11是圖10中F向示圖。圖12是本發(fā)明中彈性體的第七個實施例的示意圖。圖13是圖12中F向示圖。圖中1.上端頭2.下端頭，3.支柱，4.應變計，5.電纜線，6.外殼。
具體實施例方式下面結合實例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1顯示的是本發(fā)明整體構造。如圖1所示，本發(fā)明大量程柱式拉壓雙向測力傳感器，由柱式彈性體、應變計4、電纜線5和外殼6組成，柱式彈性體是一個整體構件，上端頭 1和下端頭2是兩個與外部授力部件連接的受力端頭，中間是由多根支柱3組成的應變區(qū)， 支柱3的數(shù)量不少于三根，不多于十六根(實施例一至七顯示的是一種四柱式結構)，這些支柱均勻間隔、相互平行、豎向排列在上端頭1和下端頭2之間，每根支柱3上粘貼有一至二個應變計4，所有應變計4串聯(lián)組成惠斯通電橋并通過電纜線5導出電信號，外殼6包裹在彈性體應變區(qū)的外部。作為兩個與外部授力部件連接的受力端頭，上端頭1和下端頭2可以是外螺紋形式，或內螺紋形式，也可以是耳插形式。下面通過七個實施例和附圖來逐一說明。如圖2、3所示的實施例一中，上端頭1和下端頭2上都是外螺紋，兩個端頭別以與外部授力部件以外螺紋形式連接。
在圖4所示的實施例二中，上端頭1和下端頭2上都是內螺紋，兩個端頭別以與外部授力部件以內螺紋形式連接。在圖5所示的實施例三中，上端頭1是外螺紋，下端頭2是內螺紋，上端頭1與外部授力部件以外螺紋形式連接，下端頭2與外部授力部件以內螺紋形式連接。在圖6、7所示的實施例四中，上端頭1是外螺紋，下端頭2是雙耳插，上端頭1與外部授力部件以外螺紋形式連接，下端頭2與外部授力部件以雙耳插形式連接。在圖8、9所示的實施例五中，上端頭1是外螺紋，下端頭2是單耳插，上端頭1與外部授力部件以外螺紋形式連接，下端頭2與外部授力部件以單耳插形式連接。在圖10、11所示的實施例六中，上端頭1是內螺紋，下端頭2是雙耳插。上端頭1 與外部授力部件以內螺紋形式連接，下端頭2與外部授力部件以雙耳插形式連接。在圖12、13所示的實施例七中，上端頭1是內螺紋，下端頭2是單耳插。上端頭1 與外部授力部件以內螺紋形式連接，下端頭2與外部授力部件以單耳插形式連接。
權利要求
1.一種大量程柱式拉壓雙向測力傳感器，主要由柱式彈性體、應變計、電纜線和外殼組成，其特征在于所述柱式彈性體是一個整體構件，上下兩端是兩個受力端頭，中間是由多根支柱組成的應變區(qū)，所述多根支柱均勻間隔、相互平行、豎向排列在上下兩個受力端頭之間，每根支柱上粘貼有一至二個應變計，所有應變計串聯(lián)組成惠斯通電橋并通過電纜線導出電信號，所述外殼包裹在彈性體應變區(qū)外部。
2.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述兩個受力端頭是外螺紋形式，或內螺紋形式，或耳插形式的連接頭。
3.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述兩個受力端頭都是外螺紋形式連接頭，或者都是內螺紋形式連接頭。
4.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述兩個受力端頭，一個是外螺紋形式連接頭，另一個是內螺紋形式連接頭。
5.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述兩個受力端頭，一個是外螺紋形式連接頭，另一個是耳插形式連接頭。
6.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述兩個受力端頭，一個是內螺紋形式連接頭，另一個是耳插形式的連接頭。
7.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述兩個受力端頭都是耳插形式的連接頭。
8.按照權利要求5或6或7所述的傳感器，其特征在于所述耳插為單耳插或雙耳插。
9.按照權利要求1所述的傳感器，其特征在于所述應變區(qū)內的支柱不少于三根，不多于十六根。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大量程柱式拉壓雙向測力傳感器，主要由柱式彈性體、應變計、電纜線和外殼組成，柱式彈性體是一個整體構件，上下兩端是兩個受力端頭，中間是由多根支柱組成的應變區(qū)，多根支柱均勻間隔、相互平行、豎向排列在上下兩個受力端頭之間，每根支柱上粘貼有一至二個應變計，所有應變計串聯(lián)組成惠斯通電橋并通過電纜線導出電信號，外殼包裹在彈性體應變區(qū)外部。本發(fā)明優(yōu)點體現(xiàn)在傳感器靈敏度和測量精度高，各支柱受力均勻，傳感器抗側向和抗偏載能力強，可靠性強、穩(wěn)定性好；安裝和使用很方便。
文檔編號G01L1/04GK102539026SQ20121006037
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月4日 優(yōu)先權日2012年3月4日
發(fā)明者劉哲, 劉鵬, 呂江濤, 孫莉, 張志剛, 張樹進, 李俊華, 李明波, 王小崗, 石榮武, 董宏利, 賀俊, 路新科 申請人:中航電測儀器股份有限公司