測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開(kāi)了一種測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其包括彈性體、安裝在彈性體上的電阻應(yīng)變片、線(xiàn)路板及護(hù)罩，所述彈性體包括有設(shè)于兩側(cè)的安裝部，彈性體通過(guò)該兩安裝部懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處。本實(shí)用新型測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好，可測(cè)量結(jié)構(gòu)的撓度和撓度相關(guān)的物理量；特別是其超高靈敏度，可用于更加細(xì)微的繞度微應(yīng)力測(cè)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種測(cè)量撓度的應(yīng)變式傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于結(jié)構(gòu)撓度的測(cè)量基本上采用從外部測(cè)量位移的方式，將位移傳感器安裝在被測(cè)梁的被測(cè)點(diǎn)下方。上述這種測(cè)試方式只能針對(duì)梁靜止時(shí)，以及梁下有空間安裝位置傳感器的情形。此種方式不能對(duì)梁實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，例如在行車(chē)過(guò)程中就很難用此種方式來(lái)測(cè)量行車(chē)大梁的撓度。同時(shí)，由于對(duì)位置傳感器的安裝空間有要求，因此傳感器體積越小也就越容易實(shí)現(xiàn)安裝。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提出一種測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度較高，可以對(duì)梁進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其包括:彈性體、安裝在彈性體上的電阻應(yīng)變片、線(xiàn)路板及護(hù)罩，所述彈性體包括有設(shè)于兩側(cè)的安裝部，彈性體通過(guò)該兩安裝部懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處。
[0005]其中，所述彈性體包括有兩個(gè)安裝部、設(shè)于兩安裝部之間的應(yīng)變區(qū)，及線(xiàn)路板安裝區(qū)；該線(xiàn)路板安裝區(qū)兩端還分別設(shè)有導(dǎo)線(xiàn)輸入端及導(dǎo)線(xiàn)輸出端。
[0006]本實(shí)用新型中，所述彈性體通過(guò)兩個(gè)安裝部懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處，該兩安裝部通過(guò)螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)方式固定安裝于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處。
[0007]特別的，所述兩安裝部底部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凹槽，該凹槽深度為0.3mm。
[0008]進(jìn)一步地，所述兩安裝部與應(yīng)變區(qū)相接處采用倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置，該應(yīng)變區(qū)與兩安裝部頂面連接處采用半徑為2mm的倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置，該應(yīng)變區(qū)與兩安裝部底面連接處采用半徑為5mm的倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0009]具體的，所述電阻應(yīng)變片安裝于應(yīng)變區(qū)，線(xiàn)路板安裝于線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)；該線(xiàn)路板兩端均電性連接有導(dǎo)線(xiàn)，其中一端的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸入端與電阻應(yīng)變片電性連接，另一端的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸出端設(shè)置。
[0010]再者，所述線(xiàn)路板上設(shè)有檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路一端與電阻應(yīng)變片電性連接，檢測(cè)電路的另一端與穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸出端設(shè)置的導(dǎo)線(xiàn)電性連接。
[0011]更進(jìn)一步地，所述應(yīng)變區(qū)內(nèi)外設(shè)有用于密封的膜片，電阻應(yīng)變片通過(guò)膜片及膠水密封安裝于應(yīng)變區(qū)內(nèi)。
[0012]此外，所述線(xiàn)路板安裝區(qū)外設(shè)有用于密封的護(hù)罩，線(xiàn)路板通過(guò)護(hù)罩及膠水密封安裝于線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)。
[0013]本實(shí)用新型的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好，可測(cè)量結(jié)構(gòu)的撓度和撓度相關(guān)的物理量；特別是其超高靈敏度，可用于更加細(xì)微的繞度微應(yīng)力測(cè)量?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的仰視圖；
[0017]圖3為沿圖1中A-A方向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供一種測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其包括:彈性體10、安裝在彈性體10上的電阻應(yīng)變片、線(xiàn)路板及護(hù)罩(未圖示)，所述彈性體10包括有設(shè)于兩側(cè)的安裝部，彈性體10通過(guò)該兩安裝部懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)(未圖示)的頂部位置處，該待測(cè)結(jié)構(gòu)為彎曲梁。本實(shí)用新型測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其通過(guò)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)置，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好、使用場(chǎng)合廣泛，可以直接安裝在待測(cè)結(jié)構(gòu)被測(cè)點(diǎn)的上方進(jìn)行測(cè)試，安裝使用均較為方便，且可以對(duì)梁進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0020]作為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例，所述特殊結(jié)構(gòu)的彈性體10包括有兩個(gè)安裝部11、12、設(shè)于兩安裝部11、12之間的應(yīng)變區(qū)14，及線(xiàn)路板安裝區(qū)(未圖示)；該線(xiàn)路板安裝區(qū)兩端還分別設(shè)有導(dǎo)線(xiàn)輸入端及導(dǎo)線(xiàn)輸出端(未圖示)。
[0021]其中，所述彈性體10通過(guò)兩個(gè)安裝部11、12懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處，該兩安裝部11、12可以通過(guò)螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)方式固定安裝于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處，使用較為方便。所述兩個(gè)安裝部11、12可以為分別設(shè)于彈性體10兩端的一個(gè)安裝支柱，彈性體10通過(guò)該兩安裝支柱固定在待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部。由于本實(shí)用新型中的待測(cè)結(jié)構(gòu)為彎曲梁，傳感器安裝端會(huì)產(chǎn)生梁撓度方向的位移和與安裝點(diǎn)一致的轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)，而本實(shí)用新型中的兩個(gè)安裝部11、12的位置不一致，會(huì)產(chǎn)生位移差與轉(zhuǎn)角差，經(jīng)過(guò)載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)進(jìn)行過(guò)渡傳遞，引起應(yīng)變區(qū)14的變形，其變形量與梁的撓度成倍增比例，在應(yīng)變區(qū)14貼上電阻應(yīng)變片(未圖示)檢測(cè)便可測(cè)量梁的撓度。當(dāng)然，在本實(shí)用新型其他具體實(shí)施例中，所述彈性體10的安裝部還可以根據(jù)不同安裝場(chǎng)合設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)。
[0022]特別的，所述兩安裝部11、12底部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凹槽112，該凹槽深度可以為
0.3mm,以增加安裝部與待測(cè)結(jié)構(gòu)表面的摩擦力。進(jìn)一步地，所述兩安裝部11、12與應(yīng)變區(qū)14相接處采用倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置，該應(yīng)變區(qū)14與兩安裝部11、12頂面連接處采用半徑為2mm的倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置，該應(yīng)變區(qū)14與兩安裝部11、12底面連接處采用半徑為5_的倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0023]本實(shí)用新型中，所述電阻應(yīng)變片安裝于應(yīng)變區(qū)14，線(xiàn)路板安裝于線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)，該線(xiàn)路板兩端均電性連接有導(dǎo)線(xiàn)(未圖示)，其中一端的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸入端與電阻應(yīng)變片電性連接，另一端的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸出端設(shè)置。當(dāng)然，在本實(shí)用新型其他具體實(shí)施例中，所述導(dǎo)線(xiàn)、線(xiàn)路板安裝區(qū)的位置可調(diào)整，導(dǎo)線(xiàn)和線(xiàn)路板的安裝方式也可以設(shè)計(jì)成不同的方式。
[0024]進(jìn)一步地，所述線(xiàn)路板上設(shè)有檢測(cè)電路(未圖示)，該檢測(cè)電路一端與電阻應(yīng)變片電性連接，檢測(cè)電路的另一端與穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸出端設(shè)置的導(dǎo)線(xiàn)電性連接。本實(shí)用新型中的檢測(cè)電路可以直接采用現(xiàn)有技術(shù)中撓度檢測(cè)的測(cè)量電路。
[0025]再者，所述應(yīng)變區(qū)14內(nèi)外設(shè)有用于密封的膜片(未圖示)，電阻應(yīng)變片通過(guò)膜片及膠水密封安裝于應(yīng)變區(qū)14內(nèi)。同時(shí)，所述線(xiàn)路板安裝區(qū)外設(shè)有用于密封的護(hù)罩(未圖示)，線(xiàn)路板通過(guò)護(hù)罩及膠水密封安裝于線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)。本實(shí)用新型中用于密封的護(hù)罩、膠水及膜片可以保護(hù)傳感器內(nèi)部的電阻應(yīng)變片、線(xiàn)路板等部件免受環(huán)境影響，有效防止水、氣、塵等進(jìn)入，能使本實(shí)用新型測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器在更惡劣的環(huán)境下使用。
[0026]綜上所述，本實(shí)用新型測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器在具體應(yīng)用中，通過(guò)兩安裝部11、12采用螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)的方式安裝在待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處；兩安裝部
11、12安裝固定在待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部后，會(huì)與待測(cè)結(jié)構(gòu)一起發(fā)生形變，因此兩安裝部11、12都會(huì)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角和撓度方向位移，轉(zhuǎn)角和撓度方向位移會(huì)引起安裝電阻應(yīng)變片位置所在應(yīng)變區(qū)14的倍增變形，于是安裝在應(yīng)變區(qū)14的電阻應(yīng)變片阻值發(fā)生改變，電阻應(yīng)變片阻值的改變會(huì)被安裝在線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)的檢測(cè)電路轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)并經(jīng)固定在導(dǎo)線(xiàn)輸出端處的導(dǎo)線(xiàn)輸出，輸出的信號(hào)與轉(zhuǎn)角成比例，再根據(jù)撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系便可實(shí)現(xiàn)對(duì)撓度測(cè)量。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，包括彈性體、安裝在彈性體上的電阻應(yīng)變片、線(xiàn)路板及護(hù)罩，所述彈性體包括有設(shè)于兩側(cè)的安裝部，彈性體通過(guò)該兩安裝部懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述彈性體包括有兩個(gè)安裝部、設(shè)于兩安裝部之間的應(yīng)變區(qū)，及線(xiàn)路板安裝區(qū)；該線(xiàn)路板安裝區(qū)兩端還分別設(shè)有導(dǎo)線(xiàn)輸入端及導(dǎo)線(xiàn)輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述彈性體通過(guò)兩個(gè)安裝部懸設(shè)于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處，該兩安裝部通過(guò)螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)方式固定安裝于待測(cè)結(jié)構(gòu)的頂部位置處。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述兩安裝部底部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凹槽，該凹槽深度為0.3mm。
5.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述兩安裝部與應(yīng)變區(qū)相接處采用倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置，該應(yīng)變區(qū)與兩安裝部頂面連接處采用半徑為2mm的倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置，該應(yīng)變區(qū)與兩安裝部底面連接處采用半徑為5_的倒圓角結(jié)構(gòu)設(shè)置。
6.如權(quán)利要求2所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述電阻應(yīng)變片安裝于應(yīng)變區(qū)，線(xiàn)路板安裝于線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)；該線(xiàn)路板兩端均電性連接有導(dǎo)線(xiàn)，其中一端的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸入端與電阻應(yīng)變片電性連接，另一端的導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸出端設(shè)置。
7.如權(quán)利要求6所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述線(xiàn)路板上設(shè)有檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路一端與電阻應(yīng)變片電性連接，檢測(cè)電路的另一端與穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)輸出端設(shè)置的導(dǎo)線(xiàn)電性連接。
8.如權(quán)利要求6所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述應(yīng)變區(qū)內(nèi)外設(shè)有用于密封的膜片，電阻應(yīng)變片通過(guò)膜片及膠水密封安裝于應(yīng)變區(qū)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的測(cè)量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述線(xiàn)路板安裝區(qū)外設(shè)有用于密封的護(hù)罩，線(xiàn)路板通過(guò)護(hù)罩及膠水密封安裝于線(xiàn)路板安裝區(qū)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G01B7/16GK203745168SQ201420048579
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】冉秋宏, 陳義, 余朝暉, 唐延燁 申請(qǐng)人:重慶大唐科技股份有限公司