專利名稱：銷軸式剪切梁傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器、特別是銷軸式傳感器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的銷軸傳感器，它如

圖1所示，包括彈性體(3)和輔助電路，輔助電路由電阻應(yīng)變片(4)、印刷電路板、溫度補(bǔ)償元件、補(bǔ)償電阻和導(dǎo)線(5)等構(gòu)成，彈性體(3)上有縮頸(2)，且彈性體(3)端部至少有一個(gè)可防止銷軸傳感器周向轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向串動(dòng)的防轉(zhuǎn)槽(1)，彈性體(3)的結(jié)構(gòu)為空心軸。由于彈性體(3)的內(nèi)腔比較小，而四片電阻應(yīng)變片又必須粘貼在彈性體(3)縮頸部位的內(nèi)腔壁上，且四片電阻應(yīng)變片及補(bǔ)償元件等組成的全橋檢測(cè)電路也必須置于彈性體(3)的內(nèi)腔中，這樣，不僅在彈性體(3)內(nèi)腔中粘貼電阻應(yīng)變片(4)時(shí)操作很困難，而且在進(jìn)行電阻應(yīng)變片引線焊接、組成橋路及進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)炔僮鲿r(shí)，也很不方便，很困難，工藝性較差，返工率較高，因此制造很不方便。另外，由于彈性體是空心軸，在受到外力作用時(shí)，粘貼電阻應(yīng)變片的區(qū)域應(yīng)變分布不均勻，存在著變梯度。目前所用的銷軸傳感器的綜合精度約在1％左右，計(jì)量精度不高。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種制造方便、計(jì)量精度高的銷軸式剪切梁傳感器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括彈性體和輔助電路的銷軸式剪切梁傳感器，輔助電路由電阻應(yīng)變片、印刷電路板、溫度補(bǔ)償元件、補(bǔ)償電阻和導(dǎo)線構(gòu)成，彈性體為實(shí)心銷軸，彈性體上有一個(gè)或兩個(gè)縮頸，彈性體的縮頸上設(shè)有一對(duì)對(duì)稱的徑向盲孔，兩盲孔之間形成一腹板，在腹板兩側(cè)的中心位置分別粘貼有兩片互成90°角且與彈性體軸線成45°角或135°角的電阻應(yīng)變片，側(cè)蓋板被封裝在盲孔的孔口處，彈性體至少有一個(gè)端部為定位端，該端部定位端可以是一個(gè)帶防轉(zhuǎn)槽的定位端，也可以是一個(gè)帶徑向截面為圓缺的軸向平臺(tái)的定位端，還可以是一個(gè)帶徑向截面為圓缺的軸肩的定位端。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果是①制造方便。由于本實(shí)用新型的彈性體為實(shí)心銷軸，而非空心銷軸，電阻應(yīng)變片及由電阻應(yīng)變片等構(gòu)成的全橋檢測(cè)電路等，不再象空心銷軸彈性體那樣需安裝在彈性體較小的內(nèi)腔中，而是在實(shí)心銷軸彈性體的縮頸上設(shè)有一對(duì)對(duì)稱的徑向盲孔，使兩盲孔之間形成一腹板，將電阻應(yīng)變片粘貼在腹板兩側(cè)的中心位置，導(dǎo)線穿過(guò)腹板上的孔使電阻應(yīng)變片等構(gòu)成橋路，從而使得進(jìn)行電阻應(yīng)變片的粘貼固定、電阻應(yīng)變片引線焊接、組成橋路及進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)炔僮鲿r(shí)，不會(huì)出現(xiàn)空心銷軸彈性體那樣，因在狹小的內(nèi)腔中操作而出現(xiàn)工藝性較差，操作很不方便，返工率較高的現(xiàn)象，相比較而言，操作很方便，制造過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)工藝性返工現(xiàn)象。②計(jì)量精度高。由于本實(shí)用新型的彈性體為實(shí)心銷軸，而不是空心銷軸，其敏感梁為盲孔腹板剪切梁式，其橫截面為類似“I”字梁結(jié)構(gòu)，由力學(xué)分析可知，當(dāng)該彈性體受到外力作用時(shí)，其彎矩主要由盲孔凸緣來(lái)承受，腹板承受的幾乎為純剪應(yīng)變，且應(yīng)變區(qū)域的應(yīng)變分布比空心軸式彈性體受外力作用時(shí)的應(yīng)變分布要均勻得多，應(yīng)變梯度要小得多，從而使線性等性能指標(biāo)得到明顯改良，使計(jì)量精度得到很大提高。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)用新型的綜合精度為0.5％以上，比原來(lái)的1％左右提高了不少。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有銷軸式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的主視圖。
圖3為本實(shí)用新型的俯視局部剖視圖。
圖4為圖3的A-A視圖。
圖5為本實(shí)用新型的定位端為帶徑向截面是圓缺的軸向平臺(tái)時(shí)的局部主視圖。
圖6為本實(shí)用新型的定位端為帶徑向截面是圓缺的軸肩時(shí)的局部主視圖。
圖7為圖6的左視圖。
圖8為本實(shí)用新型用于起重設(shè)備時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2、圖3和圖4所示的銷軸式剪切梁傳感器，包括彈性體(8)和輔助電路，輔助電路由電阻應(yīng)變片(16)、印刷電路板(12)、溫度補(bǔ)償元件(9)、補(bǔ)償電阻(11)和導(dǎo)線(5)構(gòu)成，彈性體(8)為實(shí)心銷軸，彈性體(8)上有兩個(gè)縮頸(6)，彈性體(8)的縮頸(6)上設(shè)有一對(duì)對(duì)稱的徑向盲孔(10)，兩盲孔(10)之間形成一腹板(15)，在腹板(15)兩側(cè)的中心位置分別粘貼有兩片互成90°角且與彈性體(8)軸線成45°角或135°角的電阻應(yīng)變片(16)，導(dǎo)線(5)穿過(guò)腹板(15)上的孔(17)將腹板(15)兩側(cè)的電阻應(yīng)變片(16)、印刷電路板(12)、溫度補(bǔ)償元件(9)和補(bǔ)償電阻(11)等連接起來(lái)，并通過(guò)導(dǎo)線孔(14)在導(dǎo)線夾緊圈(3)、導(dǎo)線接頭體(4)的固定下引出彈性體(8)，并用開(kāi)槽螺釘(1)封住導(dǎo)線孔(14)，側(cè)蓋板(7)被封裝在盲孔(10)的孔口處，彈性體(8)的端部定位端可以是一個(gè)帶防轉(zhuǎn)槽的定位端(2)，也可以是一個(gè)帶徑向截面為圓缺的軸向平臺(tái)(18)的定位端(見(jiàn)圖5所示)，還可以是一個(gè)帶徑向截面為圓缺的軸肩(19)的定位端(見(jiàn)圖6、圖7所示)。
當(dāng)本實(shí)用新型應(yīng)用于起重設(shè)備中時(shí)，如圖8所示，將彈性體(8)穿過(guò)支承架(27)的支承架孔(25)置于支承架(27)上，并使軸套(26)、軸承(22)、定滑輪(21)相互結(jié)合而固定在彈性體(8)的中間軸部分，并將防轉(zhuǎn)板(23)嵌入彈性體(8)的兩個(gè)端部定位端的防轉(zhuǎn)槽(2)中，再用螺釘(24)分別固定在支承架(27)上以防止彈性體(8)作周向轉(zhuǎn)動(dòng)或軸向串動(dòng)。鋼絲繩(20)壓在定滑輪(21)上。當(dāng)?shù)跗鹬匚飼r(shí)，重力通過(guò)滑輪(21)、軸承(22)、軸套(26)而作用于本實(shí)用新型的彈性體(8)上，通過(guò)檢測(cè)傳感器的輸出信號(hào)，便可得到相對(duì)應(yīng)的鋼絲繩(20)上的張力，當(dāng)該張力達(dá)到或超過(guò)限定值時(shí)，控制裝置便進(jìn)行報(bào)警或?qū)Τ卦O(shè)置進(jìn)行保護(hù)性控制。
本實(shí)用新型應(yīng)用于起重設(shè)備中時(shí)，彈性體(8)的兩個(gè)端部中至少有一個(gè)端部為定位端，也可以如圖8所示兩個(gè)端部均為定位端。當(dāng)定位端是一個(gè)帶有徑向截面為圓缺的軸向平臺(tái)(18)的定位端時(shí)(見(jiàn)圖5所示)，可將兩塊防轉(zhuǎn)板(23)分別壓在該彈性體(8)的兩個(gè)定位端的軸向平臺(tái)(18)上，并通過(guò)螺釘(24)分別固定在支承架(27)上，而起到定位防轉(zhuǎn)作用。當(dāng)定位端是一個(gè)帶有徑向截面為圓缺的軸肩(19)的定位端時(shí)(見(jiàn)圖6、7所示)，又可以直接采用螺釘(24)穿過(guò)彈性體(18)的軸肩(19)上的孔(見(jiàn)圖6、7所示)而將彈性體(8)固定在支承架(27)上，從而起到定位防轉(zhuǎn)作用。
權(quán)利要求1.一種銷軸式剪切梁傳感器，包括彈性體(8)和輔助電路，輔助電路由電阻應(yīng)變片(16)、印刷電路板(12)、溫度補(bǔ)償元件(9)、補(bǔ)償電阻(11))和導(dǎo)線(5)構(gòu)成，彈性體(8)上有一個(gè)或兩個(gè)縮頸(6)，且彈性體(8)至少有一個(gè)端部為定位端，其特征在于彈性體(8)為實(shí)心銷軸，彈性體(8)的縮頸(6)上設(shè)有一對(duì)對(duì)稱的徑向盲孔(10)，兩盲孔(10)之間形成一腹板(15)，在腹板(15)兩側(cè)的中心位置分別粘貼有兩片互成90°角且與彈性體(8)軸線成45°角或135°角的電阻應(yīng)變片(16)，側(cè)蓋板(7)被封裝在盲孔(10)的孔口處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銷軸式剪切梁傳感器，其特征在于所述的定位端可以是一個(gè)帶徑向截面為圓缺的軸向平臺(tái)(18)的定位端，還可以是一個(gè)帶徑向截面為圓缺的軸肩(19)的定位端。
專利摘要一種銷軸式剪切梁傳感器，包括彈性體和輔助電路，其特征在于彈性體為實(shí)心銷軸，彈性體的縮頸上設(shè)有一對(duì)對(duì)稱的徑向盲孔，兩盲孔之間形成一腹板，在腹板兩側(cè)的中心位置分別粘貼有兩片互成90°角且與彈性體軸線成45°角或135°角的電阻應(yīng)變片，側(cè)蓋板被封裝在盲孔的孔口處。該銷軸式剪切梁傳感器具有制造方便、計(jì)量精度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/24GK2243075SQ95244718
公開(kāi)日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1995年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月18日
發(fā)明者徐敏 申請(qǐng)人:常州托利多電子衡器有限公司