CN110081958B - 一种高精度智能数字传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高精度智能数字传感器，包括弹性体，弹性体的下端为安装部，弹性体的上端为承载部，安装部和承载部之间的弹性体上为应变部，应变部包括设置于弹性体上的应变通孔和位于应变通孔中心的应变体，应变体的两侧分别设置有连接应变通孔的孔壁的连接臂，应变体的两侧还分别设置有过载保护臂，过载保护臂与应变通孔的孔壁之间形成过载保护缝隙，应变体中开设有容纳应变计的应变计孔，弹性体上位于应变计旁侧设置有用于容纳线路板的线路板孔。本发明可以减少传感器因过载而导致产品损坏的几率，延长产品使用寿命，提高产品品质，从而降低客户使用成本、维修成本及停机损耗，为客户增效。
Description
技术领域
本发明涉及称重传感器技术领域，特别是涉及一种高精度智能数字传感器。
背景技术
随着国内外市场销售及管理的日益规范，具有高速、高准确度计量手段的自动重量分选秤，将会越来越受到各行各业制造商的青睐。智能称重传感器是包装、灌装、分选设备以及自动检重秤的核心。
然而，目前适用于该领域的称重传感器自身不具有防过载自保护功能，一般是用户根据自身需要在称量系统的支架上靠调节螺栓的高低来实现防止传感器过载保护功能的，但此方法不仅费时，而且一致性不佳，易产生提前保护或滞后保护；采用硅胶密封方式，不利于清洗、易被化学清洗剂腐蚀等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度智能数字传感器，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明实施例公开了一种高精度智能数字传感器，包括弹性体，所述弹性体的下端为安装部，所述所述弹性体的上端为承载部，所述安装部固定于固定支架上，所述承载部与需称量的载体连接，所述安装部和承载部之间的弹性体上为应变部，
所述应变部包括设置于所述弹性体上的应变通孔和位于所述应变通孔中心的应变体，所述应变体的两侧分别设置有连接所述应变通孔的孔壁的连接臂，所述应变体的两侧还分别设置有过载保护臂，所述过载保护臂与所述应变通孔的孔壁之间形成过载保护缝隙，所述应变体中开设有容纳应变计的应变计孔，所述弹性体上位于所述应变部的旁侧设置有用于容纳线路板的线路板孔；
所述应变通孔包括上下平行设置的第一双孔应变梁、第二双孔应变梁、连通所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的一端的第一弧形孔以及连通所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的另一端的第二弧形孔，所述应变体通过所述连接臂分别与所述第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁连接，所述过载保护臂与所述第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁之间形成所述过载保护缝隙，第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的两端均设有用于偏载调节的孔。
进一步优选的，所述第一弧形孔的孔壁靠近所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁处分别设置有一过载保护销钉，所述第二弧形孔的孔壁靠近所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁处也分别嵌设有一过载保护销钉，所述第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁分别通过所述过载保护销钉与所述过载保护臂之间形成所述过载保护缝隙。
进一步优选的，所述应变体与所述第一弧形孔和第二弧形孔连接的两侧面分别为平行于所述第一弧形孔和第二弧形孔的弧形面，所述应变体的上下两端面为分别平行于所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的平面。
作为本发明的优选方案之一，所述应变计孔上设置有不锈钢盖板，且所述不锈钢盖板与所述应变计孔通过激光焊接方式密封。
作为本发明的优选方案之一，所述线路板孔上设置有不锈钢盖板，且所述不锈钢盖板与所述线路板孔通过激光焊接方式密封。
作为本发明的优选方案之一，所述线路板孔内还设置有与所述线路板连接的温度补偿片。
作为本发明的优选方案之一，所述弹性体的下端还设置有密封性连接器，所述密封性连接器与所述线路板电连接，该传感器通过所述密封性连接器传输信号。
作为本发明的优选方案之一，所述安装部包括设置于所述弹性体的下端面上的螺纹孔。
作为本发明的优选方案之一，所述承载部包括设置于所述弹性体的上端面上的螺纹孔。
进一步优选的，所述承载部还包括设置于所述弹性体的侧端面上的螺纹孔。
作为本发明的优选方案之一，该传感器的弹性体采用不锈钢材质。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1)本发明中，过载保护臂与应变通孔的孔壁之间形成过载保护缝隙，当承载部受到向下的载荷，应变部的孔开始变形，而应变计的阻值随着应变部的变形而变化，从而传出相应的输出信号；由于应变部的变形致使承载部开始下移，从而使得过载保护臂与应变通孔相互靠近，从而导致过载保护缝隙变小直至消失，当过载保护缝隙消失时开始限制承载部向下变形，并开始不对被测物品称量，传感器开始受保护。因此，本发明可以大大减少传感器因过载而导致产品损坏的几率，延长产品使用寿命，提高产品品质，从而降低客户使用成本、维修成本及停机损耗，为客户增效。
2)传统的传感器一般采用电缆连接，有长度及插头规格的局限性，本发明采用密封性连接器代替电缆，并配置不同长度的电缆组件，便于在突发情况下更换电缆。
3)传统的传感器采用铝制或者普通钢材的材质制作弹性体，产品的抗疲劳能力较差，本发明提供的传感器采用不锈钢钢材，经过热处理工艺及电解抛光处理，不仅提高了产品的性能，抗疲劳能力，而且产品在恶劣环境下的也能保持性能稳定，使用年限长久。
4)传统的传感器精度多为C3或C3以下精度，测量精度不是特别高，不能满足一些要求测量精确度高的客户，本发明提供的传感器自带温度补偿功能，具备测量精度高，确保称重精确；
5)传统的传感器一般采用硅胶密封元器件，密封性能比较差，而本发明提供的传感器应变通孔区域和线路板孔区域均均采用不锈钢盖板激光焊接密封，易于清洗，不易被化学清洗剂腐蚀，在严酷的使用环境下，可以保持良好的产品性能；
6)传统的传感器偏载性能比较差，对传送带的长度使用有比较大的限制，本发明提供的传感器通过调整第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的两端的孔的误差可以实现偏载调节的目的，即若传感器偏某一方向，则挫与该方向相反方向的孔，从而达到偏载调节的目的，因而本发明适合长度小于600mm各种尺寸的传送带。
7)为了满足客户的不同应用，本发明提供的传感器既可以在传感器的顶端加载，也可以在传感器的侧面加载。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一较佳实施例所公开的高精度智能数字传感器的结构示意图；
图2为本发明一较佳实施例所公开的高精度智能数字传感器的俯视图；
图3为图2在A处的放大示意图；
图4为本发明一较佳实施例所公开的高精度智能数字传感器的仰视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1-4所示，本发明实施例公开了一种高精度智能数字传感器，包括弹性体A，弹性体A的下端为安装部1，弹性体A的上端为为承载部2，安装部1固定于承重系统的固定支架(图上未示出)上，承载部2与需称量的载体(图上未示出)连接，安装部1和承载部2之间的弹性体上为应变部3，应变部3包括设置于弹性体上的应变通孔31和位于应变通孔31中的应变体32，应变体32的两侧分别设置有连接应变通孔31的孔壁的连接臂33，应变体32的两侧还分别设置有过载保护臂34，过载保护臂34与应变通孔31的孔壁之间形成过载保护缝隙，应变体32中开设有容纳应变计的应变计孔36，弹性体上位于应变计旁侧设置有用于容纳线路板、温度补偿片的线路板孔37。
具体的，应变通孔31包括上下平行设置的第一双孔应变梁311、第二双孔应变梁312、连通第一双孔应变梁311和第二双孔应变梁312的一端的第一弧形孔313以及连通第一双孔应变梁311和第二双孔应变梁312的另一端的第二弧形孔314，应变体32通过连接臂33分别与第一弧形孔313和第二弧形孔314的孔壁连接，过载保护臂34与第一弧形孔313和第二弧形孔314的孔壁之间形成过载保护缝隙。
更为具体的，第一弧形孔313的孔壁靠近第一双孔应变梁311和第二双孔应变梁312处分别设置有一过载保护销钉35，第二弧形孔314的孔壁靠近第一双孔应变梁311和第二双孔应变梁312处也分别嵌设有一过载保护销钉35，第一弧形孔313和第二弧形孔314的孔壁分别通过过载保护销钉35与过载保护臂34之间形成过载保护缝隙；应变体32与第一弧形孔313和第二弧形孔314连接的两侧面分别为平行于第一弧形孔313和第二弧形孔314的弧形面，应变体32的上下两端面为分别平行于第一双孔应变梁311和第二双孔应变梁312的平面。
应变计孔36上设置有不锈钢盖板361，且不锈钢盖板361与应变计孔36通过激光焊接方式密封，线路板孔37上设置有不锈钢盖板371，且不锈钢盖板361与线路板孔37通过激光焊接方式密封。
弹性体A的下端还设置有密封性连接器38，密封性连接器38与线路板电连接，该传感器通过密封性连接器38传输信号。
该传感器通过密封性连接器38传输信号，采用密封性连接器38可配置不同长度的电缆组件，便于在突发情况下更换电缆。
安装部1包括设置于弹性体A的下端面上的螺纹孔11，通过螺纹孔11可以与承重系统的固定支架螺纹连接。承载部2包括设置于弹性体A的上端面上的螺纹孔21和设置于弹性体A的侧端面上的螺纹孔22，两个方向上都设置有螺纹孔可以满足客户的不同应用，通过螺纹孔21、螺纹孔22可以与需称量的载体连接。
该高精度智能数字传感器的弹性体采用不锈钢材质，经过热处理工艺及电解抛光处理，不仅提高了产品的性能，抗疲劳能力，而且产品在恶劣环境下的也能保持性能稳定，使用年限长久。
本发明的防过载自保护铝传感器的原理如下：
本发明中，过载保护臂34与应变通孔31的孔壁之间形成过载保护缝隙，当承载部2受到向下或从侧面而来的载荷时，应变部3的孔开始变形，而应变计的阻值随着应变部3的变形而变化，从而传出相应的输出信号；由于应变部3的变形致使承载部2开始下移或向侧向移动，从而使得应变体32两侧的过载保护臂34分别与应变通孔31的第一弧形孔313和第二弧形孔314的孔壁相互靠近，进而导致过载保护缝隙逐渐变小直至消失，当过载保护缝隙消失时开始限制承载部2向下变形或向侧向变形，并开始不对被测物品称量，传感器开始受保护。只有当测量重量在传感器的额定负荷范围内时，传感器才测量被测物体的重量，同理，当传感器承载部2受到超出额定的侧载或反向载荷时，传感器也不对被测物品称量。
另外，本发明提供的传感器在使用前需要进行调试以保证传感器不会出现偏载，通过调整第一双孔应变梁311和第二双孔应变梁312的两端的孔c的误差可以实现偏载调节的目的，即若传感器偏某一方向，则挫与该方向相反方向的孔，从而达到偏载调节的目的，因而本发明适合长度小于600mm各种尺寸的传送带。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种高精度智能数字传感器，包括弹性体，所述弹性体的下端为安装部，所述弹性体的上端为承载部，所述安装部固定于固定支架上，所述承载部与需称量的载体连接，所述安装部和承载部之间的弹性体上为应变部，其特征在于：所述应变部包括设置于所述弹性体上的应变通孔和位于所述应变通孔中心的应变体，所述应变体的两侧分别设置有连接所述应变通孔的孔壁的连接臂，所述应变体的两侧还分别设置有过载保护臂，所述过载保护臂与所述应变通孔的孔壁之间形成过载保护缝隙，所述应变体中开设有容纳应变计的应变计孔，所述弹性体上位于所述应变部的旁侧设置有用于容纳线路板的线路板孔；
所述应变通孔包括上下平行设置的第一双孔应变梁、第二双孔应变梁、连通所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的一端的第一弧形孔以及连通所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的另一端的第二弧形孔，所述应变体通过所述连接臂分别与所述第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁连接，所述过载保护臂与所述第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁之间形成所述过载保护缝隙；
所述第一弧形孔的孔壁靠近所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁处分别设置有一过载保护销钉，所述第二弧形孔的孔壁靠近所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁处也分别嵌设有一过载保护销钉，所述第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁分别通过所述过载保护销钉与所述过载保护臂之间形成所述过载保护缝隙；
所述应变体与所述第一弧形孔和第二弧形孔连接的两侧面分别为平行于所述第一弧形孔和第二弧形孔的弧形面，所述应变体的上下两端面为分别平行于所述第一双孔应变梁和第二双孔应变梁的平面；
所述应变计孔上设置有不锈钢盖板，且所述不锈钢盖板与所述应变计孔通过激光焊接方式密封；和/或，所述线路板孔上设置有不锈钢盖板，且所述不锈钢盖板与所述线路板孔通过激光焊接方式密封；
使用时，过载保护臂与应变通孔的孔壁之间形成过载保护缝隙，当承载部受到向下或从侧面而来的载荷时，应变部的孔开始变形，而应变计的阻值随着应变部的变形而变化，从而传出相应的输出信号；由于应变部的变形致使承载部开始下移或向侧向移动，从而使得应变体两侧的过载保护臂分别与应变通孔的第一弧形孔和第二弧形孔的孔壁相互靠近，进而导致过载保护缝隙逐渐变小直至消失，当过载保护缝隙消失时开始限制承载部向下变形或向侧向变形，并开始不对被测物品称量，传感器开始受保护，只有当测量重量在传感器的额定负荷范围内时，传感器才测量被测物体的重量，同理，当传感器承载部受到超出额定的侧载或反向载荷时，传感器也不对被测物品称量。
2.根据权利要求1所述的一种高精度智能数字传感器，其特征在于：所述线路板孔内还设置有与所述线路板连接的温度补偿片。
3.根据权利要求1所述的一种高精度智能数字传感器，其特征在于：所述弹性体的下端还设置有密封性连接器，所述密封性连接器与所述线路板电连接，该传感器通过所述密封性连接器传输信号。
4.根据权利要求1所述的一种高精度智能数字传感器，其特征在于：所述安装部包括设置于所述弹性体的下端面上的螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的一种高精度智能数字传感器，其特征在于：所述承载部包括设置于所述弹性体的上端面上的螺纹孔。
6.根据权利要求5所述的一种高精度智能数字传感器，其特征在于：所述承载部还包括设置于所述弹性体的侧端面上的螺纹孔。
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