CN100416275C - 一种加速度传感器 - Google Patents
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Abstract
一种加速度传感器，它包括平放固定在传感器内腔的传感器芯子，且下部嵌有O型橡胶圈的摆套固定在传感器内腔上，传感器外腔上的两个开槽圆柱头螺钉顶在平衡环的轴承上，且平衡环位于传感器外腔的正中央，传感器内腔也保持在平衡环的正中央部位。以使平衡环保持平衡自由状态，所述的传感器芯子是在等腰梯形的金属薄片两面上分别贴合固定两只应变片，并将金属薄片的长边固定在底座，短边固定在重锤圆面直径上，凭借底座及其内侧的O型密封圈被密封在套筒中，在底座外侧上固定有应变片的接线端子。为增加阻尼，在上述套筒中充满硅油。本发明结构合理，测量精度高，可靠性强，是波浪测量所必备的器件之一而广泛地适用于测波仪上。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量波浪参数用的一种加速度传感器。
背景技术
海洋波浪的观测历来是沿海国家非常重视的观测项目，准时实时的海洋波浪的测量是船舶导航、海洋工程、风暴潮预报等部门急需解决的问题，所以世界各国都投入很大的资金研制波浪测量仪器。我国进行海洋波浪的观测已经有几十年的历史了，到目前为止，已研制出各种形形色色的测波仪，例如：重力式测波仪、声学式测波仪、光学测波仪、测波杆等等，从长期使用的经验和观测波浪数据的结果来看，最经典的测波仪器是重力式测波仪和声学式测波仪，其中重力式测波仪的优点是测量准确度高、操作使用简单易学、使用灵活、通讯距离远，可用于定点测量、随船测量、随机测量，是目前海洋测波最常使用的仪器之一。目前国内外重力式测波仪器的发展也相当迅速，荷兰的“波浪骑士”已经成为系列化产品，海上浮球的工作时间也有过去的30天，扩展到现在的1年以上的工作期，通讯距离也比过去翻了几倍，而所有重力测波仪上使用的传感器均为加速度传感器，但已有传感器复杂，成本高，而且技术指标、可靠性欠佳，直接影响到仪器的测量准确度和可靠性。因此研制高精度、高可靠性的加速度传感器是非常重要的基础和前提。
发明内容
本发明的目的是提供一种加速度传感器，以弥补已有技术的不足。
本发明包括平放固定在传感器内腔中的传感器芯子，且下部嵌有O型橡胶圈的摆套固定在传感器内腔上，传感器外腔上的两个开槽圆柱头螺钉顶在平衡环的轴承上，且平衡环位于传感器外腔的正中央，传感器内腔也必须保持在平衡环的正中央部位，如此平衡环可以保持传感器芯子自由平衡状态。
所述的传感器芯子是在等腰梯形的金属薄片两面上分别贴合固定两只应变片，并将金属薄片的长边固定在底座，短边固定在重锤圆面直径部位上，且凭借底座及其内侧的O型密封圈被密封在套筒中，并在底座外侧上固定有应变片的接线端子。
为增加阻尼，使重锤和金属薄片的振动趋于平缓，在上述套筒中充满硅油。
附图说明
图1本发明的总体结构分解示意图。
图2本发明的传感器芯子的结构分解示意图。
其中1传感器芯子 2轴承 3传感器内腔 4摆套 5 O型橡胶圈6平衡环 7开槽锥端紧定螺钉 8开槽圆柱头螺钉 9传感器外腔10接线端子 11底座 12 O型密封圈 13应变片 14金属薄片15重锤 16套筒
具体实施方式
如图1，本发明包括平放固定在传感器内腔3中的传感器芯子1，且下部嵌有O型橡胶圈5的摆套4固定在传感器内腔3上，传感器外腔9上的两个开槽圆柱头螺钉8顶在平衡环6的轴承上，且平衡环6必须位于传感器外腔9的正中央，传感器内腔3也必须保持在平衡环6的正中央部位，以平衡环6保持自由平衡状态。
所述的传感器芯子1是在等腰梯形的金属薄片14两面上分别贴合固定两只应变片13，并将金属薄片14的长边固定在底座11，短边固定在重锤15圆面直径上，且凭借底座11及其内侧的O型密封圈12被密封在套筒16中，在底座11外侧上固定有应变片13的接线端子10。
为使传感器的检出信号更加稳定、精确，上述套筒16中充满硅油，以增加阻尼，使重锤和金属薄片的振动趋于平缓。
如图2，其中传感器芯子1为本发明的核心部分，它由底座11、应变片13、金属薄片14、圆柱重锤15、套筒16等组成，具体结构见附图2。应变片13为电阻式应变片；金属薄片14的形状为等腰梯形，材料为铍青铜；重锤15的形状为圆柱形，材料为铍青铜。凭借金属薄片14两面各贴合的两只应变片13，在传感器整体上下运动时，由于重锤15的惯性会使金属薄片14产生一微小变形，此时附着在金属薄片14上的应变片13的阻值会发生相应的改变，四只应变片13连接成桥电路结构将其输出信号经由接线端子10接至以后的放大电路中即可。
本发明的装配中，传感器芯子1平放到传感器内腔3中，从侧面用小螺栓把传感器芯子1固定住，在传感器内腔3上配有轴承2；然后把摆套4拧到传感器内腔3上，螺纹连接，注意拧紧，再把侧面的紧定螺钉拧紧，以免松脱，摆套4上固定有O型橡胶圈5，起保护防撞的作用；最后把传感器内腔3放入平衡环6中，用开槽锥端紧定螺钉7顶住轴承2，注意传感器内腔3必须在平衡环6的正中央，调节螺栓7可实现，开槽锥端紧定螺钉7不能拧的过紧，以免影响平衡，调整完毕后再用锁紧帽锁紧；然后再把平衡环6连带传感器内腔3放入传感器外腔9中，用开槽圆柱头螺钉8顶住平衡环6上的轴承，注意平衡环6也必须在传感器外腔9的正中央，只要调节开槽圆柱头螺钉8即可，且开槽圆柱头螺钉8不能拧的过紧，以免影响平衡，调整完毕后再用锁紧帽锁紧。
传感器内腔3固定在平衡环6中，可实现左右摆动，平衡环6本身也配有轴承，可实现前后摆动，本发明的这种双平衡结构，可使传感器芯子始终处于水平状态，提高传感器的测量精度。
由此构筑的本发明结构合理，测量精度高，可靠性强，成本低，是波浪测量所必备的器件之一而广泛地适用于测波仪上。
Claims (5)
1. 一种加速度传感器，其特征在于它包括平放固定在传感器内腔(3)中的传感器芯子(1)，且下部嵌有O型橡胶圈(5)的摆套(4)固定在传感器内腔(3)上，传感器外腔(9)上的两个开槽圆柱头螺钉(8)顶在平衡环(6)的轴承上，且平衡环(6)位于传感器外腔(9)的正中央，传感器内腔(3)也保持在平衡环(6)的正中央部位以使平衡环(6)保持平衡自由状态；该传感器芯子(1)由底座(11)、应变片(13)、金属薄片(14)、圆柱重锤(15)、套筒(16)组成，且传感器芯子(1)是在等腰梯形的金属薄片(14)两面上分别贴合固定两只应变片(13)，四只应变片(13)连接成桥电路结构，并将金属薄片(14)的长边固定在底座(11)，短边固定在重锤(15)圆面直径部位上，且凭借底座(11)及其内侧的O型密封圈(12)把应变片(13)、金属薄片(14)、重锤(15)密封在套筒(16)中，并在底座(11)外侧上固定有应变片(13)的接线端子(10)。
2. 如权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于上述套筒(16)中充满硅油。
3. 如权利要求2所述的加速度传感器，其特征在于上述应变片(13)为电阻式应变片。
4. 如权利要求2所述的加速度传感器，其特征在于上述金属薄片(14)为铍青铜材料制成。
5. 如权利要求2所述的加速度传感器，其特征在于上述重锤(15)为铍青铜材料制成。
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