CN203083677U - 弯板式称重传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种称重传感器。一种弯板式称重传感器，包括一个矩形的传感器弹性体（1）、框架（4），在所述传感器弹性体（1）背面沿长度方向布设大于等于四条、相互平形的盲槽（2），在所述盲槽（2）底部布设电阻应变片（3），所述电阻应变片（3）组成惠斯登全桥电路，并且在盲槽（2）内采用凝胶（6）密封，所述传感器弹性体（1）和框架（4）相匹配，两端通过固支螺栓（5）固支安装在框架（4）内。本实用新型采用惠斯登全桥电路设计，传感器灵敏度高，平行弯曲梁板式结构的设计采用两端多螺钉固支安装，传感器整体刚度大，动态响应快，在不改变传感器整体高度的情况下保证了其良好的性能以及高灵敏度特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种称重传感器，尤其涉及一种平行弯曲板式称重传感器，即弯板式称重传感器。
背景技术
弯板式称重传感器广泛应用于公路计重收费及超限检测设备，为治理车辆超限超载、保护公路桥梁安全、减少交通事故提供了一种合理、经济和快速的解决方案，具有检测效率高，安装速度快，工程量小等特点。
随着弯板式称重传感器的应用，其在使用过程中出现了各种各样的问题。主要问题如下：
1、弯板式称重传感器使用寿命短，刚度低，过载能力差，使用一段时间后会出现传感器断裂现象。其主要原因是，现在市场上的弯板式称重传感器的弹性体设计刚度受其设计原理限制，无法提高。称重传感器的精度与其灵敏度成正比，传感器的灵敏度又取决与其自身的设计原理和传感器弹性体刚度，与设计原理的灵敏度成正比，与弹性体刚度成反比，弯板式称重传感器为了满足国家标准的精度要求，其灵敏度必须达到一定的高度要求，但是目前的弯板式称重传感器采用的是惠斯登半桥电路的设计原理，即在传感器背面沿长度方面两侧分别布设一条盲槽，在盲槽底部粘贴应变片，组成惠斯登电桥，因为一共只有二条盲槽，所以只能组成惠斯登半桥电路，半桥电路设计原理本身灵敏度底，所以就决定了弯板式称重传感器弹性体的设计刚度低，否则弯板式称重传感器的精度无法满足国家标准要求。
2、弯板式称重传感器的长期稳定性差，主要表现为使用一段时间后，传感器内码不稳定，反复跳动，回零差，直接影响到输出结果不准确。其主要原因是弯板式称重传感器绝缘电阻下降，弯板式称重传感器是安装在混凝土路面上，环境恶劣，外露风吹雨晒，有时甚至会被泡水，在使用一段时间之后，湿气会通过弯板式称重传感器的密封层进入传感器内部，导致传感器内部电气件受潮，绝缘电阻下降。现在市场上使用的弯板式称重传感器密封方式都是先在传感器背面盲槽内采用胶封，然后在整个传感器背后硫化一层或是粘贴一层橡胶，这种密封方式只能达到IP65～IP66的密封等级，根本无法与现在市场上主流的焊接密封的称重传感器的密封等级相比，目前焊接密封的称重传感器的密封等级能达到IP68。
3、弯板式称重传感器在低速称重时的精度能满足国家相关标准，比如应用在收费站计重收费、入口治超等场所，但其用于高速称重时误差大，比如高速预检。其主要原因是现有的弯板式称重传感器的安装方式采用的两端自由方式，过车振动大，固有频率低，动态响应慢。
4、现有的弯板式称重传感器自身无过载保护功能，现在很多收费站需过一些特种车辆，特种车辆的重量一般都超载100%以上，特种车辆路过时不需要称重，只要通过即可，如果传感器自身无过载保护功能，那特种车辆路过时就需要人为保护，增加了收费站人员的工作和车辆过磅时间。
实用新型内容
为了克服目前的弯板式传感器存在的不足，本实用新型创新提出了一种新型的平行弯曲梁板式结构、用于轴计量的弯板式称重传感器。
本实用新型所采用的技术方案：
一种弯板式称重传感器，包括一个矩形的传感器弹性体（1）、框架（4），在所述传感器弹性体（1）背面沿长度方向布设大于等于四条、相互平形的盲槽（2），在所述盲槽（2）底部布设电阻应变片（3），所述电阻应变片（3）组成惠斯登全桥电路，并且在盲槽（2）内采用凝胶（6）密封，所述传感器弹性体（1）和框架（4）相匹配，两端通过固支螺栓（5）固支安装在框架（4）内。
所述的弯板式称重传感器，在所述传感器弹性体（1）上盲槽（2）的正上方布设钢板（7），所述钢板（7）四周和传感器弹性体（1）焊接密封。布设薄钢板并在薄钢板四周采用焊接密封，采用全新的密封结构，能使弯板称重传感器密封等级达到IP68。
所述的弯板式称重传感器，设有过载保护限位装置，在框架（4）中间传感器弹性体的下方，安装限位螺钉（9），所述限位螺钉（9）安装在框架（4）上表面上并与传感器弹性体（1）底面保持一定距离。
在框架4中间，即传感器弹性体受力变形最大位置的正下方，安装限位螺钉9过载保护装置，限位螺钉9安装在框架4上表面上，并与传感器弹性体1底面保持一定距离，当传感器弹性体1受力变形，变形量超过这个距离时，限位螺钉9开始工作，阻止传感器弹性体1继续变形，对弯板称重传感器起到过载保护作用。
所述的弯板式称重传感器，所述框架（4）与混凝土路面浇注在一起，并通过锚固钉（10）固定在混凝土路面中。
框架4与混凝土路面浇注在一起，并通过锚固钉10完全固定在混凝土路面中，传感器弹性体通过两端多螺钉完全固支安装在框架4内，使弯板式称重传感器整体刚性连接，整体刚度大，动态响应快，高速称重精度高。
本实用新型的有益积极效果：
1、本实用新型弯板式称重传感器，采用惠斯登全桥电路设计，传感器灵敏度高，在不改变传感器整体高度的情况下保证了其良好的性能以及高灵敏度特性。
2、本实用新型弯板式称重传感器，平行弯曲梁板式结构的设计采用两端多螺钉固支的安装方式，传感器整体刚度大，动态响应快，适应的速度范围大。保证了传感器的固有频率高，性能稳定性高等特点。
3、本实用新型弯板式称重传感器，传感器弹性体采用全新的密封结构，传感器两端采用固支安装，传感器自身采用焊接密封以及自带过载保护功能，可适应在恶劣的环境里长期使用，可直接在传感器上面过特种车辆，稳定性好，使用寿命长。过载保护装置，保护当弯板传感器受过载力时不会因变形过大而导致断裂。
附图说明
图1为本实用新型弯板式称重传感器结构示意图；
图2为图1中A-A剖面放大结构示意图；
图3为本实用新型弯板式称重传感器电路设计原理图；
图4为本实用新型弯板式称重传感器装配示意图；
图5为图4中B-B剖面放大结构示意图。
具体实施方式
实施例一：参见图1、图2、图4、图5，本实用新型弯板式称重传感器，包括一个矩形的传感器弹性体1、框架4，在所述传感器弹性体1背面沿长度方向布设大于等于四条、相互平形的盲槽2，在所述盲槽2底部布设若干个电阻应变片3，并且在盲槽2内采用凝胶6密封，所述传感器弹性体1和框架4相互匹配，传感器弹性体1两端通过固支螺栓5固支安装在框架4内。
本实用新型弯板式称重传感器，传感器背面布设不少于四个的盲槽，盲槽为四个时，一侧二个，对称分布，形成平行弯曲梁结构，在盲槽底部粘贴感应元器件电阻应变片，组成如图3所示的惠斯登全桥电路。当传感器弹性体正面受压向力时，四个盲槽内的电阻应变片，其中两个电阻增加，两个电阻减少，通过所述惠斯登全桥电路组桥方式的调整，使对角桥壁电阻变化方向相同，相邻桥壁电阻变化方向相反，形成差动效益，相比现在市场上的弯板传感器的半桥电路，在受压向力大小一样时，输出灵敏度增加了一倍。在保证传感器精度和灵敏度不变的情况下传感器的设计刚度可以提高一倍，这将直接提高传感器的使用寿命和过载能力。
实施例二：参见图4、图5，本实施例的弯板式称重传感器，其与实施例一不同的是：进一步的，在所述传感器弹性体1上盲槽2的正上方布设钢板7，一般采用0.3～1mm厚的薄钢板，所述钢板7四周和传感器弹性体1焊接密封。弯板传感器在原来槽内胶封的基础上外层采用全新的焊接密封工艺，一种适用于大面积金属薄板的焊封工艺，使弯板传感器的密封等级达到IP68，保证了传感器的长期稳定性。
实施例三：参见图1～图5，本实施例的弯板式称重传感器，其与实施例一或实施例二不同的是：设有过载保护限位装置，在框架4中间传感器弹性体的下方，安装限位螺钉9，所述限位螺钉9安装在框架4上表面上并与传感器弹性体1底面保持一定距离。
在框架中间，即传感器受力变形最大位置的正下方，安装有限位螺钉过载保护装置，限位钉安装在框架上表面与弯板传感器底面保持一定距离，当弯板传感器受力变形，变形量超过这个距离时，限位螺钉开始工作，阻止传感器继续变形，对传感器起到过载保护作用。
本实用新型弯板式称重传感器，使用时，将框架4与混凝土路面浇注在一起，并通过锚固钉10完全固定在混凝土路面中，传感器弹性体通过两端多螺钉完全固支安装在框架4内，使弯板式称重传感器整体刚性连接，整体刚度大，动态响应快 高速称重精度高。
传感器弹性体采用两端多螺栓固支的安装方式固定在框架内，因两端固支刚性安装，当车辆高速通过时，弯板式称重传感器整体刚性无明显振动，传感器弹性体与框架之间无位移发生，所以没有摩擦损耗，即提高了称重精度、又提高了其动态响应的速度和刚度，使弯板式称重传感器适应的速度范围更广，过载能力更强，精度更高。
Claims (4)
1.一种弯板式称重传感器，包括一个矩形的传感器弹性体（1）、框架（4），其特征是：在所述传感器弹性体（1）背面沿长度方向布设大于等于四条、相互平形的盲槽（2），在所述盲槽（2）底部布设电阻应变片（3），所述电阻应变片（3）组成惠斯登全桥电路，并且在盲槽（2）内采用凝胶（6）密封，所述传感器弹性体（1）和框架（4）相匹配，两端通过固支螺栓（5）固支安装在框架（4）内。
2.根据权利要求1所述的弯板式称重传感器，其特征是：在所述传感器弹性体（1）上盲槽（2）的正上方布设钢板（7），所述钢板（7）四周和传感器弹性体（1）焊接密封。
3.根据权利要求1或2所述的弯板式称重传感器，其特征是：设有过载保护限位装置，在框架（4）中间传感器弹性体（1）的下方安装限位螺钉（9），所述限位螺钉（9）安装在框架（4）上表面上并与传感器弹性体（1）底面保持一定距离。
4.根据权利要求3所述的弯板式称重传感器，其特征是：所述框架（4）与混凝土路面浇注在一起，并通过锚固钉（10）固定在混凝土路面中。
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2013
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Granted publication date: 20130724 |
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