CN208720985U - 一种全密封的应变式传感器 - Google Patents

Abstract

本案提供了一种全密封的应变式传感器，包括弹性件、固设于弹性件上的应变计、与应变计电连接的PCB板、与PCB板电连接的电缆组件和弹性体盖板，弹性件包括第一弹性部、第二弹性部和连接第一弹性部和第二弹性部的连接梁，第二弹性部与连接梁连接处为应变外侧壁，第二弹性部设有一空腔，空腔一面敞口，应变计贴设于空腔内的对应于应变外侧壁的应变内侧壁上，弹性体盖板完全盖设于敞口面上并与第二弹性部于敞口面四周密封焊接，PCB板设置于空腔内，第二弹性部还设有一与空腔相连的用于容置电缆组件的电缆孔，电缆孔内采用灌注胶体密封。本案提供的全密封的应变式传感器采用焊接盖板的方式实现密封，具有稳定性强，适用于室外应用场合的优点。

Description

一种全密封的应变式传感器

技术领域

本实用新型涉及一种打磨设备，特别是涉及一种全密封的应变式传感器。

背景技术

应变式传感器在工业中应用广泛，生产应变式传感器时，在完成弹性体的配线祖桥和各项电路补偿后就必须要进行防潮防护密封，因为密封效果的好坏直接影响到传感器的性能指标和长期稳定性。而另一方面，为了能够准确可靠地测量出被测件的受力形变，传感器的外形要求设计地越薄越好。为此，目前市场上的应变式传感器由于结构的限制，采用激光焊接盖板会对产品性能造成很大的影响，因而无法实现全密封，只能普遍使用硅胶灌注密封。但是由于受硅胶材料本身的性能特征所限，这种结构的应变式传感器达不到IP69K标准的要求，只能满足于室内工业场合的应用，但无法满足室外日光曝晒、重油污和腐蚀等条件苛刻的场合，例如应用于铁路、桥梁和大型储油罐等。

因而，如何能够提供一种能够应用于室外条件苛刻场合的全密封的应变式传感器成为业内亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全密封的应变式传感器，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型实施例公开了一种全密封的应变式传感器，包括弹性件、固设于所述弹性件上的应变计、与所述应变计电连接的PCB板和与所述PCB板电连接的电缆组件，所述全密封的应变式传感器还包括弹性体盖板，所述弹性件包括第一弹性部、第二弹性部和连接所述第一弹性部和第二弹性部的连接梁，所述第二弹性部与所述连接梁连接处为应变外侧壁，所述第二弹性部设有一空腔，所述空腔一面敞口，所述应变计贴设于所述空腔内的对应于所述应变外侧壁的应变内侧壁上，所述弹性体盖板完全盖设于所述敞口面上并与所述第二弹性部于所述敞口面四周密封焊接，所述PCB板设置于所述空腔内，所述第二弹性部还设有一与所述空腔相连的用于容置电缆组件的电缆孔，所述电缆孔内采用灌注胶体密封。

作为本实用新型的优选方案之一，所述空腔的应变内侧壁凹入所述第二弹性部内以使所述第二弹性部于所述应变内侧壁所对应的敞口面处的壁厚大于所述第二弹性部于所述应变内侧壁处的壁厚。

作为本实用新型的优选方案之一，所述连接梁连接于所述应变外侧壁的中部，所述应变外侧壁于与所述连接梁相连处的上、下两侧对称地设有凹槽，所述应变计贴设于所述应变内侧壁对应于所述凹槽处。

作为本实用新型的优选方案之一，所述电缆组件包括一端伸入所述空腔内并与所述PCB板电连接的电缆和套设于所述电缆组件外的密封垫圈和电缆钢套,所述电缆钢套与所述电缆孔过盈配合并利用挤压方式安装。

作为本实用新型的优选方案之一，所述弹性体的材料为不锈钢。

作为本实用新型的优选方案之一，所述弹性体盖板与所述第二弹性部的密封焊接方式为激光焊接。

作为本实用新型的优选方案之一，所述第一弹性部和第二弹性部分别设有用于安装紧固件的通孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1）本实用新型提供的一种全密封的应变式传感器摈弃了原有的应变设计理念，而将应变区设计到弹性体的侧面，如此将弹性体盖板与弹性体焊接时，弹性体盖板焊接区域产生的应力不直接作用于应变区，因而对性能的影响非常小。加之电缆孔内安装电缆组件时，电缆钢套与电缆孔过盈配合应利用挤压方式安装后灌注胶体密封，从而整个传感器实现了全密封结构，能够满足IP69K标准，可以应用于室外较恶劣环境。

2）优选的，本实用新型提供的一种全密封的应变式传感器的应变内侧壁凹入第二弹性部内，既可以满足应变侧壁需要壁厚较薄的要求，又可以在第二弹性部的敞口面留出足够的宽度供弹性体盖板焊接。

3）优选的，本实用新型提供的一种全密封的应变式传感器的应变外侧壁于与连接梁相连处的上、下两侧对称地设有凹槽，能够使应力集中在凹处，从而使得固设于应变内侧壁的应变计准确检测到形变；同时，在应变外侧壁开凹槽可以减少应变片所对应处的局部壁厚从而满足应变侧壁较薄的要求，而避免将整个应变侧壁的壁厚都减薄，如此能够增加第二弹性部的强度，减少机加工难度和防止热处理时变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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为本实用新型一较佳实施例所公开的一种全密封的应变式传感器的轴视图；

图2为本实用新型一较佳实施例所公开的一种全密封的应变式传感器的俯视图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为本实用新型一较佳实施例所公开的一种全密封的应变式传感器的电缆组件安装示意图；

图5为现有技术的应变式传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图5所示，为现有技术的应变式传感器的机构示意图，其中应变梁30’位于弹性件10’的中部并且其四周与弹性件相连，应变计20’则贴设于应变梁30’的正反两面，当应变梁30’随着弹性件伸缩变形时，应变计20’则随之检测到形变。这种传统的结构若使用盖板密封，则其与弹性件焊接时势必影响到应变区使得传感器丧失性能，从而只能采用硅胶密封。而本实用新型所提供的全密封的应变式传感器，则将应变区设计到弹性件的侧面，再于弹性件的正面焊接盖板，从而不影响传感器的性能。以下做详细说明。

参见图1-4所示，本实用新型一较佳实施例公开了一种全密封的应变式传感器，包括弹性件10、固设于弹性件10上的应变计20、与应变计20电连接的PCB板30（图中未显示）、与PCB板30电连接的电缆组件40和弹性件盖板50（图中未显示）。

其中弹性件10包括第一弹性部11、第二弹性部12和连接第一弹性部11和第二弹性部12的连接梁13，第二弹性部12与连接梁13连接处为应变外侧壁121。第二弹性部12设有一空腔122，空腔122一面敞口以便于安装应变计20和PCB板30，空腔122对应于应变外侧壁121的内侧为应变内侧壁123，应变计20固设于应变内侧壁123上。当有拉力或压力作用于传感器时，连接梁13感受力的变化从而使应变内侧壁123产生形变，由应变计20检测到形变并通过PCB板30所组成的惠斯顿电桥转换成电压信号。连接梁13位于应变外侧壁121的中部，应变外侧壁121于连接梁13的上、下两侧对称地设有凹槽d，使应力集中于凹处，从而使应变计20更准确地检测到形变，提高传感器的精确度。

弹性件盖板50完全盖设于敞口面b上，并于第二弹性部12的敞口面b四周采用激光密封焊接。弹性件盖板50覆盖于敞口面b上时的外缘周线如图1中a所示。由于需要满足应变区对于形变的敏感度，应变内、外侧壁间的壁厚很薄，如果空腔122的敞口与横截面一致，则不能满足弹性件盖板50焊接的宽度要求。因而本实用新型提供的全密封的应变式传感器的空腔122的应变内侧壁123凹入第二弹性部12内以使第二弹性部12于应变内侧壁123所对应的敞口面b处的壁厚大于第二弹性部12于应变内侧壁123处的壁厚。如此在满足应变区壁厚要求的同时，能够根据焊接要求在敞口面b与应变外侧壁121间留有足够的宽度供弹性件盖板50与第二弹性部12焊接。弹性件10为不锈钢材质。

第二弹性部12还设有一与空腔122相连的用于容置电缆组件40的电缆孔124，电缆组件40包括一端伸入空腔122内并与PCB板30电连接的电缆41和套设于电缆组件40外的密封垫圈42和电缆钢套43。电缆钢套43与电缆孔124过盈配合并利用挤压方式安装，电缆组件40在电缆孔41内安装好后，在电缆孔41内采用灌注胶体44密封以实现传感器的全密封，满足标准IP69K的要求。

第一弹性部11和第二弹性部12上分别设有用于安装紧固件的通孔c，从而方便传感器的安装。

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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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 (7)

1.一种全密封的应变式传感器，包括弹性件、固设于所述弹性件上的应变计、与所述应变计电连接的PCB板和与所述PCB板电连接的电缆组件，其特征在于：所述全密封的应变式传感器还包括弹性体盖板，所述弹性件包括第一弹性部、第二弹性部和连接所述第一弹性部和第二弹性部的连接梁，所述第二弹性部与所述连接梁连接处为应变外侧壁，所述第二弹性部设有一空腔，所述空腔一面敞口，所述应变计贴设于所述空腔内的对应于所述应变外侧壁的应变内侧壁上，所述弹性体盖板完全盖设于所述敞口面上并与所述第二弹性部于所述敞口面四周密封焊接，所述PCB板设置于所述空腔内，所述第二弹性部还设有一与所述空腔相连的用于容置电缆组件的电缆孔，所述电缆孔内采用灌注胶体密封。

2.根据权利要求1所述的一种全密封的应变式传感器，其特征在于：所述空腔的应变内侧壁凹入所述第二弹性部内以使所述第二弹性部于所述应变内侧壁所对应的敞口面处的壁厚大于所述第二弹性部于所述应变内侧壁处的壁厚。

3.根据权利要求1所述的一种全密封的应变式传感器，其特征在于：所述连接梁连接于所述应变外侧壁的中部，所述应变外侧壁于与所述连接梁相连处的上、下两侧对称地设有凹槽，所述应变计贴设于所述应变内侧壁对应于所述凹槽处。

4.根据权利要求1所述的一种全密封的应变式传感器，其特征在于：所述电缆组件包括一端伸入所述空腔内并与所述PCB板电连接的电缆和套设于所述电缆组件外的密封垫圈和电缆钢套,所述电缆钢套与所述电缆孔过盈配合并利用挤压方式安装。

5.根据权利要求1所述的一种全密封的应变式传感器，其特征在于：所述弹性体的材料为不锈钢。

6.根据权利要求1所述的一种全密封的应变式传感器，其特征在于：所述弹性体盖板与所述第二弹性部的密封焊接方式为激光焊接。

7.根据权利要求1所述的一种全密封的应变式传感器，其特征在于：所述第一弹性部和第二弹性部分别设有用于安装紧固件的通孔。