本實(shí)用新型涉及測(cè)力傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種改進(jìn)型壓電式徑向沖擊力傳感器。

背景技術(shù)：

壓電傳感器是利用某些電介質(zhì)受力后產(chǎn)生的壓電效應(yīng)為原理制成的傳感器。所謂壓電效應(yīng)是指某些電介質(zhì)在受到某一方向的外力作用而發(fā)生形變(包括彎曲和伸縮變形)時(shí)，由于內(nèi)部電荷的極化效應(yīng)，會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。而在金屬成形過程中，需要利用壓電傳感器進(jìn)行模具的應(yīng)力及沖擊力檢測(cè)，以監(jiān)測(cè)模具的工作狀態(tài)，保證工藝過程的順利進(jìn)行。

目前，壓電傳感器為中空的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，壓感元件設(shè)置在圓環(huán)中并與引線相連接；在使用過程中，圓環(huán)套設(shè)在模具上，模具的運(yùn)動(dòng)引起壓敏元件產(chǎn)生平行于圓環(huán)軸線方向的位移，并產(chǎn)生相應(yīng)的壓電效應(yīng)，以此檢測(cè)模具平行于圓環(huán)中心軸方向上的作用力。但是，現(xiàn)有的壓電傳感器受限于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，安裝時(shí)需套設(shè)在模具上，增大了與待測(cè)作用力距離，導(dǎo)致其檢測(cè)精度較低，且只能檢測(cè)軸向作用力，無法實(shí)現(xiàn)徑向力的檢測(cè)，增大了其局限性。

因此，對(duì)現(xiàn)有的壓電傳感器進(jìn)行改造，以提高模具作用力的檢測(cè)精度，并實(shí)現(xiàn)徑向力檢測(cè)，提高傳感器的性能，并且實(shí)現(xiàn)安裝操作過程的便捷性，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)型壓電式徑向沖擊力傳感器，可實(shí)現(xiàn)徑向力的檢測(cè)，提高傳感器的檢測(cè)精度，且提高了安裝操作過程的便捷性。

一種改進(jìn)型壓電式徑向沖擊力傳感器，包括外殼、壓敏元件、驅(qū)動(dòng)件和連接線；所述外殼內(nèi)部設(shè)有錐體腔，與錐體腔對(duì)應(yīng)的殼壁上設(shè)有貫穿壁厚的多個(gè)U形槽和直槽，外殼內(nèi)部還設(shè)有與錐體腔連通的腰形孔；所述壓敏元件包括依次連接的腰形柱和錐臺(tái)部，腰形柱與所述外殼的腰形孔適配，錐臺(tái)部設(shè)有一貫通直徑方向的U形缺口，U形缺口內(nèi)設(shè)置有傳感件，腰形柱內(nèi)設(shè)有與U形缺口底面連通的放線孔，所述連接線穿過放線孔與傳感件連接；所述壓敏元件的錐臺(tái)部的最大外徑大于自然狀態(tài)下所述外殼的錐體腔的最大內(nèi)徑；所述壓敏元件的腰形柱穿過外殼的腰形孔與驅(qū)動(dòng)件螺紋連接。

外殼殼壁上U形槽和直槽的設(shè)計(jì)，使得外殼的徑向形成可伸縮的結(jié)構(gòu)；將該傳感器與工具桿連接，然后插接在相應(yīng)的檢測(cè)孔中，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)件的旋擰，使得錐體腔的內(nèi)壁和壓敏元件的錐臺(tái)部緊密貼合，同時(shí)使得外殼的錐體腔側(cè)的殼壁處于擴(kuò)張膨脹的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)孔中傳感器的自緊固，保證了檢測(cè)過程中的穩(wěn)定性，提高了安裝操作過程的便捷性。腰形孔和腰形柱的配合，使得壓敏元件不會(huì)隨驅(qū)動(dòng)件的旋擰緊固而轉(zhuǎn)動(dòng)，有效地避免了壓敏元件檢測(cè)位置的變化，提高了檢測(cè)精度。錐體腔和錐臺(tái)部的配合設(shè)計(jì)，當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)件對(duì)腰形柱緊固時(shí)，錐臺(tái)部會(huì)軸向移動(dòng)，逐步壓緊錐體腔的內(nèi)壁，從而實(shí)現(xiàn)外殼靠錐體腔側(cè)的膨脹擴(kuò)張，更便于通過摩擦力對(duì)傳感器的固定。

優(yōu)選地，所述U形槽和直槽的數(shù)量均為兩個(gè)，U形槽在外殼的周向上呈對(duì)稱布置，直槽在外殼的周向上也呈對(duì)稱布置，可實(shí)現(xiàn)外殼靠錐體腔側(cè)的均勻擴(kuò)張。

優(yōu)選地，所述直槽的一端延伸至錐體腔的大直徑端面；所述U形槽的開口方向靠錐體腔的大直徑端面，且U形槽的長(zhǎng)度小于錐體腔的長(zhǎng)度。直槽和U形槽的設(shè)計(jì)，使得外殼靠錐體腔側(cè)的擴(kuò)張更為容易，便于對(duì)傳感器在檢測(cè)孔中的緊固。

優(yōu)選地，所述U形槽和直槽均與外殼的軸線平行。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)件一端面沿周向設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱的弧形凸臺(tái)，弧形凸臺(tái)與驅(qū)動(dòng)件的直徑相同，且驅(qū)動(dòng)件的外徑不大于所述外殼靠腰形孔端的外徑?；⌒瓮古_(tái)的設(shè)計(jì)便于相關(guān)器件對(duì)它的旋擰。

優(yōu)選地，所述外殼靠腰形孔端的外表面設(shè)有反手螺紋，反手螺紋與腰形柱上的螺紋旋向相反。當(dāng)外殼的反手螺紋和工具桿相接后，由于反手螺紋與腰形柱上的螺紋旋向相反，當(dāng)通過相關(guān)器件對(duì)驅(qū)動(dòng)件旋擰時(shí)，保證工具桿不動(dòng)，可使傳感器不隨驅(qū)動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了安裝過程的精度，從而保證了檢測(cè)的精度。

優(yōu)選地，所述外殼的長(zhǎng)度為15mm-100mm，外殼處于擴(kuò)張狀態(tài)時(shí)，錐體腔與錐臺(tái)部貼合處的最大內(nèi)徑不小于錐臺(tái)部的最大外徑。

本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在：

本實(shí)用新型將該傳感器與工具桿連接，然后插接在相應(yīng)的檢測(cè)孔中，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)件的旋擰，使得錐體腔和壓敏元件的錐臺(tái)部緊密貼合，同時(shí)使得外殼的錐體腔側(cè)的殼壁處于擴(kuò)張膨脹的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)孔中傳感器的自緊固，保證了檢測(cè)過程中的穩(wěn)定性，提高了安裝操作過程的便捷性，提高了檢測(cè)精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的器件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各器件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)施例外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的半剖視圖；

圖4為圖2的俯視圖；

圖5為圖2的側(cè)視圖；

圖6為本實(shí)施例壓敏元件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6的側(cè)視圖；

圖8為本實(shí)施例驅(qū)動(dòng)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖8的側(cè)視圖。

附圖中，1-外殼，11-錐體腔，12-U形槽，13-直槽，14-腰形孔，15-反手螺紋，2-壓敏元件，21-錐臺(tái)部，211-U形缺口，22-腰形柱，23-傳感件，24-放線孔，3-驅(qū)動(dòng)件，31-弧形凸臺(tái)，4-連接線

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本專利的保護(hù)范圍。

如圖1至圖9所示，本實(shí)施例公開了一種改進(jìn)型壓電式徑向沖擊力傳感器，包括外殼1、壓敏元件2、驅(qū)動(dòng)件3和連接線4；外殼1內(nèi)部設(shè)有錐體腔11，與錐體腔11對(duì)應(yīng)的殼壁上設(shè)有貫穿壁厚的多個(gè)U形槽12和直槽13，外殼1內(nèi)部還設(shè)有與錐體腔11連通的腰形孔14；壓敏元件2包括依次連接的腰形柱22和錐臺(tái)部21，腰形柱22與外殼1的腰形孔14適配，錐臺(tái)部21沿徑向設(shè)有一U形缺口211，U形缺口211內(nèi)設(shè)置有傳感件23，腰形柱22內(nèi)設(shè)有與U形缺口211底面連通的放線孔24，連接線4穿過放線孔24與傳感件23連接；壓敏元件2的錐臺(tái)部21的最大外徑大于自然狀態(tài)下外殼的錐體腔11的最大內(nèi)徑；壓敏元件2的腰形柱22穿過外殼1的腰形孔14與驅(qū)動(dòng)件3螺紋連接。腰形孔14和腰形柱22的配合，使得壓敏元件2不會(huì)隨驅(qū)動(dòng)件3的旋擰緊固而轉(zhuǎn)動(dòng)，有效地避免了壓敏元件2檢測(cè)位置的變化，提高了檢測(cè)精度。錐體腔11和錐臺(tái)部21的配合設(shè)計(jì)，當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)件3對(duì)腰形柱22緊固時(shí)，錐臺(tái)部21會(huì)軸向移動(dòng)，逐步壓緊錐體腔11的內(nèi)壁，從而實(shí)現(xiàn)外殼1靠錐體腔11側(cè)的膨脹擴(kuò)張，便于通過摩擦力對(duì)傳感器23的固定。

U形槽12和直槽13的數(shù)量均為兩個(gè)，U形槽12在外殼1的周向上呈對(duì)稱布置，直槽13在外殼1的周向上也呈對(duì)稱布置，U形槽12和直槽13均與外殼的軸線平行，可實(shí)現(xiàn)外殼1靠錐體腔11側(cè)的均勻擴(kuò)張。直槽13的一端延伸至錐體腔11的大直徑端面；U形槽12的開口方向靠錐體腔11的大直徑端面，且U形槽12的長(zhǎng)度小于錐體腔11的長(zhǎng)度。直槽13和U形槽12的設(shè)計(jì)，使得外殼1靠錐體腔11側(cè)的擴(kuò)張更為容易，便于對(duì)傳感器在檢測(cè)孔中的緊固。外殼1殼壁上U形槽12和直槽13的設(shè)計(jì)，使得外殼1具有彈性，其徑向形成可伸縮的結(jié)構(gòu)；將該傳感器與工具桿連接，然后插接在相應(yīng)的檢測(cè)孔中，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)件3的旋擰，使得錐體腔11的內(nèi)壁和壓敏元件2的錐臺(tái)部21緊密貼合，同時(shí)使得外殼1的錐體腔11側(cè)的殼壁處于擴(kuò)張膨脹的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)孔中傳感器的自緊固，保證了檢測(cè)過程中的穩(wěn)定性，提高了安裝操作過程的便捷性。

此外，外殼1的長(zhǎng)度為15mm-100mm，外殼1處于擴(kuò)張狀態(tài)時(shí)，錐體腔11與錐臺(tái)部貼合處的最大內(nèi)徑不小于錐臺(tái)部21的最大外徑。驅(qū)動(dòng)件3一端面沿周向設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱的弧形凸臺(tái)31，弧形凸臺(tái)31與驅(qū)動(dòng)件3的直徑相同，且驅(qū)動(dòng)件3的外徑不大于外殼1靠腰形孔14端的外徑。弧形凸臺(tái)31的設(shè)計(jì)便于相關(guān)器件對(duì)它的旋擰。外殼1靠腰形孔14端的外表面設(shè)有反手螺紋15，反手螺紋15與腰形柱22上的螺紋旋向相反。當(dāng)外殼1的反手螺紋15和工具桿相接后，由于反手螺紋15與腰形柱22上的螺紋旋向相反，當(dāng)通過相關(guān)器件對(duì)驅(qū)動(dòng)件旋擰時(shí)，保證工具桿不動(dòng)，可使傳感器不隨驅(qū)動(dòng)件3的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，提高了安裝過程的精度，從而保證了檢測(cè)的精度。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。