CN207335924U - 一种变高度等强度梁的多梁式力传感器 - Google Patents

Abstract

一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，涉及力传感器。设传感器本体和应变计贴片，传感器本体设有应变计贴片内腔；应变计贴片内腔设于传感器本体的中部，应变计贴片内腔下方设有变高度等强度拱腔，应变计贴片内腔底壁与变高度等强度拱腔之间形成拱桥式变高度等强度梁，传感器本体设有上下过载保护槽，上下过载保护槽由传感器本体上下部左右侧沿向传感器本体中心线水平延伸，上过载保护槽与应变计贴片内腔之间形成上限制抗扭梁，下过载保护槽与变高度等强度拱腔之间形成下限制抗扭梁，上下过载保护槽上方之间的传感器本体右侧部形成传力臂，传感器本体设有上下安装螺孔，上安装螺孔设于传感器本体中心线上，且与应变计贴片内腔连通。

Description

一种变高度等强度梁的多梁式力传感器

技术领域

本实用新型涉及力传感器，尤其是涉及一种变高度等强度梁的多梁式力传感器。

背景技术

目前国内用的最多的多梁式力传感器是S型力传感器，分为双弯曲梁式S型传感器和剪应力式S型传感器。

所述双弯曲梁式S型传感器参见图1、图2和图3，这类结构的传感器内腔采用两个交叉的通孔结构，在内腔上下位置贴应变计，由于贴片位置为弧面，应力分布并不相同，由于应变计面积较小，一般只是在精度要求不高的情况下使用。

所述剪应力式S型传感器参见图4、图5和图6，这类结构的S型传感器贴片内腔采用单孔结构，最后一款还增加了上下的过载保护，应变计贴片位置与双弯曲梁式的近似，在孔内左上和右上，左下和右下，贴四片应变计，同样由于贴片位置是圆弧面应力分布并不相同，传感器的线性度必然受到一定影响，只是由于应变计面积较小在精度要求不高的情况下可认为是均匀受力。

上述两类结构的传感器除了精度较低之外还有一个较大的缺陷就是抗扭能力较弱，因为传感器通过上下螺孔进行安装，特别是小量程的传感器尺寸并不大，在安装过程中连接螺栓的过力安装都会导致传感器本体(弹性体)发生形变而影响精度甚至损坏传感器，在使用过程中上下应力接触区仅仅依靠单点的传力臂和内腔进行连接所以要是有所称量物体发生晃动扭转都会对传感器造成形变。

发明内容

本实用新型的目的是提供可明显提高力传感器的抗扭能力和精度，并且有效保护传感器弹性体长时间使用所产生的形变的一种变高度等强度梁的多梁式力传感器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

变高度等强度梁的多梁式力传感器，包括传感器本体和应变计贴片，传感器本体设有应变计贴片内腔；其特点在于：应变计贴片内腔设于传感器本体的中部，应变计贴片内腔底壁为平面，应变计贴片贴于应变计贴片内腔的底壁上，应变计贴片内腔下方设有变高度等强度拱腔，应变计贴片内腔底壁与变高度等强度拱腔之间形成拱桥式变高度等强度梁，传感器本体设有上过载保护槽和下过载保护槽，上过载保护槽由传感器本体上部左侧沿向传感器本体中心线水平延伸，下过载保护槽由传感器本体下部右侧沿向传感器本体中心线水平延伸，上过载保护槽与应变计贴片内腔之间形成上限制抗扭梁，下过载保护槽与变高度等强度拱腔之间形成下限制抗扭梁，上过载保护槽上方与下过载保护槽上方之间的传感器本体右侧部形成传力臂，传感器本体设有上安装螺孔和下安装螺孔，上安装螺孔设于传感器本体中心线上，且与应变计贴片内腔连通。

进一步：

所述传感器本体外形为上下表面均为平面的块状结构。

所述上过载保护槽和下过载保护槽均为扁状矩形槽。

所述应变计贴片内腔的形状呈倒直角梯形。

所述下安装螺孔设有2个，以传感器本体左右中心线为基准，2个下安装螺孔呈左右对称设置。

与传统S型传感器比较，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型形成变高度等强度梁，采用变高度等强度梁和2条限制抗扭梁组合，变高度等强度梁结构使得应变计贴片位置的应力是均布的从设计上提高了传感器的精度，另外限制抗扭梁的引入和根本上区别于传统的S型传感器，大大的提高了传感器的抗扭能力，而且还有效的保护传感器弹性体长时间使用所产生的形变。

附图说明

图1～3分别为传统的三种双弯曲梁式S型传感器结构示意图。

图4～6分别为传统的三种剪应力式S型传感器结构示意图。

图7为本实用新型实施例结构示意图。

具体实施方式

参见图7，一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，包括传感器本体1和应变计贴片2。传感器本体1设有应变计贴片内腔18。应变计贴片内腔18设于传感器本体1的中部，应变计贴片内腔18底壁为平面，应变计贴片2贴于应变计贴片内腔18的底壁上，应变计贴片内腔18下方设有变高度等强度拱腔17，应变计贴片内腔18底壁与变高度等强度拱腔17之间形成拱桥式变高度等强度梁19，传感器本体1设有上过载保护槽11和下过载保护槽12，上过载保护槽11由传感器本体1上部左侧沿向传感器本体1中心线水平延伸，下过载保护槽12由传感器本体1下部右侧沿向传感器本体1中心线水平延伸，上过载保护槽11与应变计贴片内腔18之间形成上限制抗扭梁13，下过载保护槽12与变高度等强度拱腔17之间形成下限制抗扭梁14，上过载保护槽11上方与下过载保护槽12上方之间的传感器本体1右侧部形成传力臂15，传感器本体1设有上安装螺孔10和2个下安装螺孔16，上安装螺孔10设于传感器本体1中心线上，且与应变计贴片内腔18连通。

所述传感器本体1外形为上下表面均为平面的块状结构。所述上过载保护槽11和下过载保护槽12均为扁状矩形槽。所述应变计贴片内腔18的形状呈倒直角梯形。所述下安装螺孔16设有2个，以传感器本体1左右中心线为基准，2个下安装螺孔16呈左右对称设置。应变计贴片2的数量可按需要设计。

本实施例工作原理如下：

由于采用变高度等强度梁19和2条限制抗扭梁13和14组合，应变计贴片内腔18底壁为平面，应变计贴片2贴于应变计贴片内腔18的底壁上，这样的变高度等强度梁结构使得应变计贴片位置的应力是均布的，从而提高了传感器的精度。当力从上安装螺孔10传入上应力接触区，由于上过载保护槽11和上限制抗扭梁13的存在会对传感器贴片内腔18产生一个隔离的作用，另外因为上限制抗扭梁13厚度较小，在垂直方向上极易产生形变，所以所有力值都会集中到传力臂15上，因为力的作用会使下限制抗扭梁14发生形变，下过载保护槽12的缝隙会变小，而此时在图7中的“C”点处会有一个向上变形的趋势，但由于上限制抗扭梁13的存在，而且上限制抗扭梁厚度较小，但是较宽，因此对该“C”点的形变起到一个拉的作用，从而大大限制了该“C”处的形变，达到保护保护了传感器本体1的作用。上、下限制抗扭梁在传感器安装和使用过程中都可以提高传感器弹性体的抗扭性能。1个上安装螺孔10和2个下安装螺孔16比传统的上下均为1个螺孔的安装更加稳定。另外，本实用新型所述传感器制造时可节省材料，同时节省安装空间。

Claims (5)

1.一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，包括传感器本体和应变计贴片，传感器本体设有应变计贴片内腔；其特征在于，应变计贴片内腔设于传感器本体的中部，应变计贴片内腔底壁为平面，应变计贴片贴于应变计贴片内腔的底壁上，应变计贴片内腔下方设有变高度等强度拱腔，应变计贴片内腔底壁与变高度等强度拱腔之间形成拱桥式变高度等强度梁，传感器本体设有上过载保护槽和下过载保护槽，上过载保护槽由传感器本体上部左侧沿向传感器本体中心线水平延伸，下过载保护槽由传感器本体下部右侧沿向传感器本体中心线水平延伸，上过载保护槽与应变计贴片内腔之间形成上限制抗扭梁，下过载保护槽与变高度等强度拱腔之间形成下限制抗扭梁，上过载保护槽上方与下过载保护槽上方之间的传感器本体右侧部形成传力臂，传感器本体设有上安装螺孔和下安装螺孔，上安装螺孔设于传感器本体中心线上，且与应变计贴片内腔连通。

2.如权利要求1所述一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，其特征在于，所述传感器本体外形为上下表面均为平面的块状结构。

3.如权利要求1所述一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，其特征在于：所述上过载保护槽和下过载保护槽均为扁状矩形槽。

4.如权利要求1所述一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，其特征在于，所述应变计贴片内腔的形状呈倒直角梯形。

5.如权利要求1所述一种变高度等强度梁的多梁式力传感器，其特征在于：所述下安装螺孔设有2个，以传感器本体左右中心线为基准，2个下安装螺孔呈左右对称设置。