CN103925980B - 可变量程的称重传感器加载装置 - Google Patents
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Abstract
一种称量仪器零部件领域的可变量程的称重传感器加载装置，包括：从上至下依次连接的上固定板、过载保护部、力矩板和受力板以及两个侧固定板，其中：上固定板的顶端与称重传感器的感应部相连，侧面分别与两个侧固定板相连，力矩板位于两个侧固定板之间，力矩板上分别设定若干等距的支点，两个侧固定板上分别设置与支点相对应的传导点，受力板于力矩板的一端受力，其中一个支点与相应的传导点相连，将受力由两个侧固定板传至上固定板，调换支点以调整传导点与受力端的距离，实现称重传感器测量范围的调整。本发明扩大或缩小给定标准量程的称重传感器的测量范围，防止称重传感器在所承受的载荷超出标准量程而被破坏。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种称量仪器零部件领域的装置，具体是一种可变量程的称重传感器加载装置。
背景技术
由于精工技术的发展，目前越来越多的设备以及实验中都会采用称重传感器进行调试测量，这种传感器结构简单、成本低，测试技术成熟，所以被广泛应用。现有的称重传感器都有自身固定量程，单一量程的称重传感器在使用过程中会受到限制，比如较小量程的称重传感器无法满足大量程的测量，大量程的称重传感器无法做到精确测量较小的作用力，如果载荷超过了称重传感器的量程，传感器会发生不可恢复变形甚是断裂，致使测试系统故障，影响设备和实验的准确性。称重传感器的侧向力若超过其量程的百分之五十，则测量精确大大下降。因此，在使用称重传感器的过程中，需要严格控制施加在称重传感器上的载荷和载荷方向，以确保传感器在标准量程内测量。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN103256971，公开日2013.08.21，记载了一种称重传感器的弹性体，包括固定部分和应变部分，固定部分包括设置在弹性体上的印制板安装孔，应变部分包括设置在弹性体上的应变孔和固定在应变孔内的一组应变片，应变孔内设有十字形的过载梁，过载梁的竖梁其上槽口的上过载间隙用于平衡上槽口两侧的第一应变片和第二应变片过载时的输出信号，竖梁其下槽口的下过载间隙用于平衡下槽口两侧的第三应变片和第四应变片的输出信号，上槽口的上过载间隙与下槽口的下过载间隙相同，过载梁的横梁上设有中间槽口，中间槽口的中间过载间隙用于过载保护。但该技术不能抵消传感器承受的侧向力，因为当侧向力过大时，测量的准确度受到很大的影响。同时现有的技术都使传感器的测量量程局限于一个有限的范围，当在测量的力很小时，测量的精度受到影响，而当测量的力较大时容易超出量程。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种可变量程的称重传感器加载装置，扩大或缩小给定标准量程的称重传感器的测量范围，防止称重传感器在所承受的载荷超出标准量程而被破坏。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：从上至下依次连接的上固定板、过载保护部、力矩板和受力板以及两个侧固定板，其中：上固定板的顶端与称重传感器的感应部相连，侧面分别与两个侧固定板相连，力矩板位于两个侧固定板之间，力矩板上分别设定若干等距的支点，两个侧固定板上分别设置与支点相对应的传导点，受力板于力矩板的一端受力，其中一个支点与相应的传导点相连，将受力由两个侧固定板传至上固定板，调换支点以调整传导点与受力端的距离，实现称重传感器测量范围的调整。
所述的支点和传导点为孔结构，各个支点设有轴承，单个支点与传导点之间由滚轴相连实现力的传递。
所述的各个支点之间的间距由下式确定：F1×L1=F2×L2，其中L1是某个支点到称重传感器的感应部的距离，L2是测量力的作用点到某个支点的距离，F1是称重传感器的自身量程，F2是测量力的最大值。
所述的过载保护部为两个结构相同且合并形成一个矩形框架结构的受力件，两者由一个应激片相连，受力板的受力大于称重传感器的量程时该应激片断裂，两端的合并处为两个间隙，各个间隙均小于或等于称重传感器感应部的应变片的满量程变形大小。
所述的上固定板的下方设固定块，该固定块与一个受力件相连。
技术效果
本发明通过采用杠杆原理，通过改变支点的位置来改变传感器的测量幅值，若支点靠近称重传感器，则根据杠杆原理改变其测量的幅值，若支点远离传感器，则传感器的测量幅值相应的减小。同时测量幅值的变化并不影响其测量精度。再则，原本加载在称重传感器上的侧向力均由支点处的轴承承担，保证加载在称重传感器上的侧向力基本为零，达到精确测量。通过改变轴承的位置，进一步改变传感器的测量幅值，而采用了插销模式，其安装拆卸简单方便。通过控制称重传感器加载装置中两模块之间的间隙大小来实现传感器在其标准量程内的过载保护。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图中：a为正视图，b为侧视图。
图2为本发明的过载保护部的正视图和侧视图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1a、b所示，本实施例包括：从上至下依次连接的上固定板1、过载保护部3、力矩板5和受力板7以及两个侧固定板4，其中：上固定板1的顶端与称重传感器的感应部相连，侧面分别与两个侧固定板4相连，力矩板5位于两个侧固定板4之间，力矩板5上分别设定若干等距的支点，两个侧固定板4上分别设置与支点相对应的传导点，受力板7于力矩板5的一端受力F，其中一个支点与相应的传导点相连，将受力F由两个侧固定板4传至上固定板1，调换支点以调整传导点与受力端的距离，实现称重传感器测量范围的调整。
所述的支点和传导点为孔结构，各个支点设有轴承，单个支点与传导点之间由滚轴6相连实现力的传递。
本实施例轴承为滚珠轴承，与孔结构为过盈配合设置。
所述的各个支点之间的间距由下式确定：F1×L1=F2×L2，其中L1是某个支点到称重传感器的感应部的距离，L2是测量力的作用点到某个支点的距离，F1是称重传感器的自身量程，F2是测量力的最大值。
如图2所示，所述的过载保护部3为两个结构相同且合并形成一个矩形框架结构的受力件8，两者由一个应激片9相连，受力板7的受力大于称重传感器的量程时该应激片断裂，两端的合并处为两个间隙，各个间隙均小于或等于称重传感器感应部的应变片的满量程变形大小。
所述的上固定板1的下方设固定块2，该固定块2与一个受力件8相连。
两个受力件8均设螺纹孔，分别与固定块2和力矩板5相连。
Claims (5)
1.一种可变量程的称重传感器加载装置，其特征在于，包括：从上至下依次连接的上固定板、过载保护部、力矩板和受力板以及两个侧固定板，其中：上固定板的顶端与称重传感器的感应部相连，侧面分别与两个侧固定板相连，力矩板位于两个侧固定板之间，力矩板上分别设定若干等距的支点，两个侧固定板上分别设置与支点相对应的传导点，受力板于力矩板的一端受力，其中一个支点与相应的传导点相连，将受力由两个侧固定板传至上固定板，调换支点以调整传导点与受力端的距离，实现称重传感器量程的调整。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的支点和传导点为孔结构，各个支点设有轴承，单个支点与传导点之间由滚轴相连实现力的传递。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述的过载保护部为两个结构相同且合并形成一个矩形框架结构的受力件，两者由一个应激片相连，受力板的受力大于称重传感器的量程时该应激片断裂，两端的合并处为两个间隙，各个间隙均小于或等于称重传感器感应部的应变片的满量程变形大小。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的上固定板的下方设固定块，该固定块与一个受力件相连。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述的各个支点之间的间距由下式确定： ，其中是某个支点到称重传感器的感应部的距离，是测量力的作用点到某个支点的距离，是称重传感器的自身量程，是测量力的最大值。
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