帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，傳感器底座上面裝有錐形體，錐形體上面裝有圓弧板彈性體，錐形體與圓弧板彈性體配合接觸，在力載荷的作用下使圓弧板彈性體的四個(gè)等分測(cè)力塊產(chǎn)生變形，圓弧板彈性體上粘貼有電阻應(yīng)變片，用于測(cè)試力載荷；傳感器上蓋通過(guò)墊塊連接圓弧板彈性體，用于將載荷傳遞給圓弧板彈性體，傳感器上蓋螺紋聯(lián)接標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤。本發(fā)明利用傳感器的特殊結(jié)構(gòu)可以很好地將力載荷測(cè)試與標(biāo)定檢驗(yàn)結(jié)合在一起，可以有效地進(jìn)行傳感器的現(xiàn)場(chǎng)傳感器性能檢驗(yàn)與初步標(biāo)定，以幫助技術(shù)人員進(jìn)行傳感器性能以及精度指標(biāo)的初步檢驗(yàn)，判斷是否需要將傳感器進(jìn)行送檢、維修或重新精確標(biāo)定，迅速解決現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)問(wèn)題，提高傳感器的使用效益。
【專利說(shuō)明】帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種力傳感器，尤其是一種帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002] 力傳感器是將力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件，力傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力 傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳 感器、諧振式壓力傳感器等。力傳感器廣泛用于工業(yè)控制、在線控制系統(tǒng)、安全過(guò)載報(bào)警系 統(tǒng)、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域以及各種電子衡器中。長(zhǎng)期以來(lái)傳感器在使用中經(jīng)常會(huì)遇到性能是 否下降、精度是否改變、遇到超載、沖擊等情況時(shí)造成傳感器破壞等問(wèn)題。而性能、精度等問(wèn) 題的解決，往往需要送到專門的計(jì)量部門進(jìn)行檢驗(yàn)與標(biāo)定。這就需要一定的時(shí)間與費(fèi)用。在 情況不確定的時(shí)候，尤其是性能是否下降、精度是否改變等情況不確定的時(shí)候，將會(huì)給企業(yè) 用戶帶來(lái)不必要的時(shí)間、經(jīng)濟(jì)以及效益的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是要提供一種帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，利用傳感器的特殊結(jié)構(gòu)可 以很好地將力載荷測(cè)試與標(biāo)定檢驗(yàn)結(jié)合在一起，可以有效地進(jìn)行傳感器的現(xiàn)場(chǎng)傳感器性能 檢驗(yàn)與初步標(biāo)定，以幫助技術(shù)人員進(jìn)行傳感器性能以及精度指標(biāo)的初步檢驗(yàn)，判斷是否需 要將傳感器進(jìn)行送檢、維修或重新標(biāo)定，迅速解決現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)問(wèn)題，提高傳感器的使用效 Mo
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，具 有一個(gè)傳感器底座，一個(gè)傳感器上蓋，所述傳感器底座上面裝有錐形體，錐形體上面裝有圓 弧板彈性體，錐形體與圓弧板彈性體配合連接，在力載荷的作用下使圓弧板彈性體的四個(gè) 等分測(cè)力塊產(chǎn)生變形，所述圓弧板彈性體上粘貼有電阻應(yīng)變片，用于測(cè)試力載荷；所述傳感 器上蓋通過(guò)墊塊連接圓弧板彈性體，用于傳遞載荷給圓弧板彈性體，傳感器上蓋螺紋連接 標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤。
[0005] 標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤上設(shè)有用于判斷螺栓的旋轉(zhuǎn)角度的基準(zhǔn)刻度線。
[0006] 傳感器上蓋與傳感器底座上的傳感器外殼用螺栓連接，其間設(shè)有彈性密封件。傳 感器外殼中部設(shè)有導(dǎo)線插座。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是： 1.傳感器彈性體的結(jié)構(gòu)采用圓弧板彈性體與錐形體的組合結(jié)構(gòu)，利用結(jié)構(gòu)中的剛性差 異和受力特征，使得所有變形集中在圓弧板彈性體的四個(gè)等分測(cè)力塊上，并獲得較高的靈 敏度。
[0008] 2.采用標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤并配合傳感器上蓋的基準(zhǔn)刻度線，可以方便地進(jìn) 行傳感器性能的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。
[0009] 3.提高了傳感器現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、檢驗(yàn)的工作效率，保證了正常工作中測(cè)試、控制數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確性。
[0010] 4.在常規(guī)工程測(cè)試中，可以方便地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室與工程現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)的校驗(yàn)工作，如 有差異可以及時(shí)進(jìn)行修正，從而可以有效地排除測(cè)試誤差提高測(cè)試精度。
[0011] 5.使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高工作效率，避免無(wú)謂的傳感器送檢工作與費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是傳感器底座結(jié)構(gòu)意圖； 圖3是圖2的俯視圖； 圖4是錐形體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圓弧板彈性體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖5的俯視圖； 圖7是傳感器上蓋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是圖7的俯視圖； 圖9是塾塊結(jié)構(gòu)意圖； 圖10是標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是圖10的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014] 如圖1所示，一種帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，由力載荷測(cè)試部件、標(biāo)定檢驗(yàn) 部件和輔助部件組成，它包括傳感器底座1、傳感器外殼2、傳感器上蓋3、標(biāo)定螺栓與高彈 性刻度盤4、連接螺栓5、墊塊6、圓弧板彈性體7、錐形體8、導(dǎo)線插座9。
[0015] 一 .力載荷測(cè)試部件：由傳感器上蓋3、墊塊6、圓弧板彈性體7、錐形體8、傳感器 底座1等組成。用于力載荷的測(cè)試。其中： (1)傳感器底座1 (圖2、3):支撐、安裝傳感器外殼2、圓弧板彈性體7、錐形體8、墊塊 6、標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤4以及傳感器上蓋3的零件。見(jiàn)圖1。
[0016] (2)傳感器上蓋3 (圖7、8):用于傳遞載荷以及安裝墊塊6、標(biāo)定螺栓與高彈性刻 度盤4并與傳感器底座1連接的零件。在標(biāo)定螺栓的安裝處周圍開(kāi)設(shè)有基準(zhǔn)刻度線12。
[0017] (3)墊塊6 (圖9):將傳感器上蓋3承受的力載荷以及標(biāo)定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的力均勻 地傳遞至錐形體8上。
[0018] (4)圓弧板彈性體7 (圖5、6):其上粘貼有電阻應(yīng)變片11，用于測(cè)試力載荷。圓弧 板彈性體7為四塊圓弧板組成，分為四個(gè)等分測(cè)力塊。
[0019] (5)錐形體8 (圖4):與圓弧板彈性體7配合連接，在力載荷的作用下使圓弧板彈 性體7的四個(gè)等分測(cè)力塊產(chǎn)生變形。
[0020] 二·標(biāo)定檢驗(yàn)部件： (1)標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤4 (圖10、11):與傳感器上蓋3螺紋連接。其螺紋采用細(xì) 牙螺紋。高彈性刻度盤上有角度線12用于判斷螺栓的旋轉(zhuǎn)角度。
[0021] (2)傳感器上蓋3 (圖7、8):用于傳遞載荷以及安裝墊塊6、標(biāo)定螺栓與高彈性刻 度盤4并與傳感器底座1連接的零件。
[0022] (3)墊塊6(圖9):將傳感器上蓋3承受的力載荷以及標(biāo)定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的力均勻 地傳遞至圓弧板彈性體7上。
[0023] 三.輔助部件： 傳感器上蓋3與傳感器底座1上的傳感器外殼2用螺栓連接，其間設(shè)有彈性密封件。在 傳感器外殼2中部設(shè)有導(dǎo)線插座9,傳感器外殼2上端開(kāi)有安裝連接孔10。
[0024] 本發(fā)明的工作原理： 在正常工作：傳感器承受的力載荷通過(guò)上蓋、墊塊傳遞給墊塊、圓弧板彈性體、錐形體 以及傳感器底座。在圓弧板彈性體、錐形體受力的相互作用下，由于錐形體的結(jié)構(gòu)剛性遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于圓弧板彈性體，因此可以認(rèn)為基本變形都集中在錐套形彈性體的四個(gè)等分測(cè)力塊上。 在圓弧板彈性體的四個(gè)等分測(cè)力塊上布置的電阻應(yīng)變片同步感受變形而獲得測(cè)試值。
[0025] 標(biāo)定檢驗(yàn)工作：由于采用了螺紋結(jié)構(gòu)，所以標(biāo)定螺栓每旋轉(zhuǎn)一圈即360度則產(chǎn)生 一個(gè)螺距的直線位移，因此實(shí)際產(chǎn)生的直線位移為： 式中：

【權(quán)利要求】
1. 一種帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，具有一個(gè)傳感器底座（1)，一個(gè)傳感器上蓋 (3)，其特征在于：所述傳感器底座（1)上面安裝有錐形體（8)，錐形體（8)上面安裝有圓弧 板彈性體（7)，錐形體（8)與圓弧板彈性體（7)配合連接，在力載荷的作用下使圓弧板彈性 體（7)的四個(gè)等分測(cè)力塊產(chǎn)生變形，所述圓弧板彈性體（7)上粘貼有電阻應(yīng)變片（11)，用于 測(cè)試力載荷；所述傳感器上蓋（3)通過(guò)墊塊（6)連接圓弧板彈性體（7)，用于傳遞載荷給圓 弧板彈性體（7)，傳感器上蓋（3)螺紋連接標(biāo)定螺栓與高彈性刻度盤（4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，其特征在于：所述標(biāo)定螺 栓與高彈性刻度盤（4)上設(shè)有用于判斷螺栓的旋轉(zhuǎn)角度的基準(zhǔn)刻度線（12)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有檢驗(yàn)與校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，其特征在于：所述傳感器 上蓋（3)與傳感器底座（1)上的傳感器外殼（2)用螺栓連接，其間設(shè)有彈性密封件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有標(biāo)定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的力傳感器，其特征在于：所述傳感器外 殼（2)中部設(shè)有導(dǎo)線插座（9)。
【文檔編號(hào)】G01L9/04GK104458077SQ201410664313
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】石鋼, 張垚, 紀(jì)林章, 沈磊 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院