CN205861253U - 双弦式振弦传感器 - Google Patents
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Abstract
一种双弦式振弦传感器，包括弹性体、设于弹性体上的钢弦、磁头板以及安装在磁头板上的磁头，弹性体为上下左右对称结构，钢弦为等长的二根，分别固定在弹性体受力方向的上下两端，磁头板为与钢弦对应的二块，分别固定在弹性体上距离钢弦配合距离的位置。钢弦为二个，当弹性体变形时，两根钢弦分别拉紧或张开，由于两根钢弦状态一致，同样环境下，可以通过信号差动方式消除温度对称重精度的影响；钢弦的固定采用切割槽加螺丝固定，结构更简单，装配更方便可靠；磁头结构进为非对称结构，可以增强钢弦的振动效果，更有利激振和频率信号的采集。本实用新型结构简单稳定、装配方便，并能消除温度变化对称重精度的影响，称量精度高，适用于汽车衡领域使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，具体涉及一种双弦式振弦传感器，应用于汽车轴重秤等电子称重设备。
背景技术
单弦振弦式传感器在土木、水利水电、桥梁、矿山等准确度要求较低的领域得到广泛运用，双弦式振弦传感器的准确度等级要高于单弦振弦传感器，可以用在汽车轴重秤等电子称重设备。双弦式振弦传感器一般包括弹性体、磁头板、钢弦、传力单元以及外壳等。如专利号为2009200292911的中国实用新型专利《高准确度振弦式压力传感器》，其包括弦架、H型变形膜、引液接头、磁头板、钢弦、磁头以及外壳等，重量信号使变形膜发生位移从而带动弦架上钢弦发生位移，利用配套仪表测量出激振电路中钢弦频率的变化。这种传感器成本低廉，准确度高，性能稳定，使用时间长，抗干扰能力强，可以用于一般动态汽车称重衡，但其在结构和装配上还不够理想，不能够排除温度变化对称重数据的影响。
振弦式传感器多为单弦式传感器，此类传感器结构复杂，装配难度高，没有自温度补偿能力，无法消除温度变化对称重数据的影响。汽车衡的使用环境比较恶劣，要制作高精度的汽车衡，必须减少温度对传感器的影响，使传感器保持较高的称重精度。尽管在《中华人民共和国国家标准GB/T 13606-2007土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件》的附录A中，也提及到了有关振弦式传感器工作特性方程的温度补偿问题，但该附录中也没有给出温度补偿的指导性方法，在目前的实际应用中，一般只能靠生产厂家的温度老化工艺来保证振弦式传感器较小的温度漂移，绝大多数的应用场合在工作特性方程模型中都忽略了工作环境温度变化对输出结果的影响，这对长期工作在温度变化较大场合的监测系统中，显然降低了整个监测系统的测量精度。如果将温度参数也作为振弦式传感器在出厂标定数据的一个输入变量，从拟合工作特性方程和数据处理的角度，在理论上是没有问题的，但由于每个振弦式传感器的工作特性方程的不重复性(唯一性)，因此，要得到具有温度参变量的出厂标定数据将增加数倍甚至几十倍的工作量，对于一般的企业是无法承受其成本的。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种双弦式振弦传感器，具有结构简单稳定、称量精度高的特点，并且能消除温度变化对称重精度的影响。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种双弦式振弦传感器，包括弹性体、设于弹性体上的钢弦、磁头板以及安装在磁头板上的磁头，其特征在于：所述弹性体为上下左右对称结构，钢弦为等长的二根，分别固定在弹性体受力方向的上下两端，磁头板为与钢弦对应的二块，分别固定在弹性体上距离钢弦配合距离的位置。
作为改进，所述弹性体为长方体结构，在弹性体的上下两端沿宽度方向分别对称成型有左右二块凸板，钢弦分别沿弹性体的长度安装在弹性体的上下两端中部、架设于左右二块凸板之间。
作为改进，所述凸板的左右两侧与弹性体之间分别设有凹槽，凸板的上端中部对称设有用于安装钢弦的切割槽及夹弦螺丝孔，钢弦的两端分别设置在切割槽内通过螺丝夹紧固定。
作为改进，所述磁头板为L形板，磁头板的长度与弹性体中部的长度相适配，磁头板安装在弹性体的上下两端中部，磁头板的高度高于钢弦的高度。
再改进，所述磁头为每根钢弦对应各二个，分别呈非对称结构安装在磁头板上与钢弦的位置相对应。
再改进，所述磁头板通过粘结或螺丝固定的方式固定在弹性体上位于钢弦的一侧。
最后，所述弹性体内中上部位置设有承载孔。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：钢弦为二个，当弹性体变形时，两根钢弦分别拉紧或张开，由于两根钢弦的状态是一样的，同样环境下，温度对钢弦变化量的影响可以通过两弦信号差动计算方法取得抵消，从而消除了振弦传感器温度对输出频率的影响；钢弦的固定采用切割槽加螺丝固定，结构更简单稳定，装配更方便；二个磁头为非对称结构，可以增强钢弦的振动效果，更有利激振和频率信号的采集。本实用新型能有效消除温度变化对称重精度的影响，具有结构简单稳定、装配方便、称量精度高的特点，适用于汽车衡领域使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的侧视图；
图4为图1中磁头板的放大图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～4所示，一种双弦式振弦传感器，包括弹性体1、设于弹性体1上的钢弦2、磁头板3以及安装在磁头板3上的磁头4和5，弹性体1为纵截面呈正方形的长方体结构，在弹性体1的上下两端沿宽度方向分别对称成型有左右二块凸板11，凸板的左右两侧与弹性体1之间分别成型有凹槽12，弹性体1的中部、左右二块凸板11之间为受力方向，钢弦2为上下等长的二根，分别沿弹性体1的长度安装在弹性体1受力方向的上下两端，架设于左右二块凸板11之间，凸板11的上端中部对称设有用于安装钢弦2的切割槽及夹弦螺丝孔111，钢弦2的两端分别设置在切割槽内通过螺丝夹紧固定，使得装配很方便，磁头板3为与钢弦2对应的二块，磁头板3为L形板，磁头板3的长度与弹性体1中部的长度相适配，磁头板3的底板上开设有安装孔31，通过螺丝固定的方式固定在弹性体1的上下两端中部、位于钢弦2的一侧，并与钢弦2保持保持合适的位置，磁头板3的高度高于钢弦2的高度，磁头4和5为每根钢弦2配备，每根钢弦2有磁头各二个，分别用于激发钢弦2振动和采集钢弦2的振动频率信号，磁头4和5分别呈非对称结构安装在磁头板3上与钢弦2的位置相对应，由于磁头4和5为非对称结构，可以增强钢弦2的振动效果，更有利激振和频率信号的采集。
工作原理为：当弹性体1受力变形时，上方钢弦2压缩，下方钢弦2拉伸，通过采集差频获得更大的灵敏度输出，在温度变化时，由于两根钢弦2的状态是一样的，具有相同的温度特性，在差动计算中抵消了温度引起的频率输出，从而消除了振弦传感器温度对输出频率的影响，与此同时，力的传递方式由液压转换式或直接受力变形方式施加，减少中间环节，使受力更直接，稳定可控。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种双弦式振弦传感器，包括弹性体、设于弹性体上的钢弦、磁头板以及安装在磁头板上的磁头，其特征在于：所述弹性体为上下左右对称结构，钢弦为等长的二根，分别固定在弹性体受力方向的上下两端，磁头板为与钢弦对应的二块，分别固定在弹性体上距离钢弦配合距离的位置。
2.根据权利要求1所述的双弦式振弦传感器，其特征在于：所述弹性体为长方体结构，在弹性体的上下两端沿宽度方向分别对称成型有左右二块凸板，钢弦分别沿弹性体的长度安装在弹性体的上下两端中部、架设于左右二块凸板之间。
3.根据权利要求2所述的双弦式振弦传感器，其特征在于：所述凸板的左右两侧与弹性体之间分别设有凹槽，凸板的上端中部对称设有用于安装钢弦的切割槽及夹弦螺丝孔，钢弦的两端分别设置在切割槽内通过螺丝夹紧固定。
4.根据权利要求1所述的双弦式振弦传感器，其特征在于：所述磁头板为L形板，磁头板的长度与弹性体中部的长度相适配，磁头板安装在弹性体的上下两端中部，磁头板的高度高于钢弦的高度。
5.根据权利要求4所述的双弦式振弦传感器，其特征在于：所述磁头为每根钢弦对应各二个，分别呈非对称结构安装在磁头板上与钢弦的位置相对应。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的双弦式振弦传感器，其特征在于：所述磁头板通过粘结或螺丝固定的方式固定在弹性体上位于钢弦的一侧。
7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的双弦式振弦传感器，其特征在于：所述弹性体内中上部位置设有承载孔。
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