CN209416544U - 一种高精度圆板传感器及加载装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度圆板传感器及加载装置,包括顶板、高精度圆板传感器、底板和水平拉杆,高精度圆板传感器包括弹性体和第一应变组,弹性体上表面中心位置设有第一沉孔,第一沉孔的底面中心位置设有受力凸台,弹性体下表面中心位置设有第二沉孔,所述第二沉孔的直径大于受力凸台的直径;第一应变组包括多个第一应变片,多个第一应变片固定在第二沉孔的底面上,且沿第二沉孔的轴线周向均匀分布;所述第二沉孔内设有平膜片,平膜片与弹性体密封连接。本实用新型提供了一种高精度圆板传感器及加载装置,具有结构简单,体积小,加工容易,密封性能好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及计量技术领域,尤其是涉及一种高精度圆板传感器及加载装置。
背景技术
在工业生产领域有一些应用场合,受环境条件的限制,传感器安装位置非常狭小,高度太低,而且湿度大,通用型传感器受安装空间的限制没有办法安装。为解决这一难题,需要新一款传感器以适应这种环境条件下的电子秤结构。
中国专利申请公开号CN205537895U,公开日为2016年08月31日,名称为“一种数字式称重传感器及应用该称重传感器的称重装置”,公开了一种数字式称重传感器,包括电源、数字式称重传感器本体和通信模块,数字式称重传感器本体是柱式的;数字式称重传感器本体的信号输出端连接通信模块的信号输入端;还包括三维角度传感器;在机械结构关系上,三维角度传感器与数字式称重传感器本体固定连接;三维角度传感器的信号输出端连接通信模块的信号输入端;所述通信模块的输出端为本数字式称重传感器的信号输出端。但是该专利没有解决上述问题。
发明内容
本实用新型为了克服现有技术中的不足,提供一种高精度圆板传感器及加载装置,具有结构简单,体积小,加工容易,密封性能好等优点。
为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
一种高精度圆板传感器,包括弹性体和第一应变组,弹性体上表面中心位置设有第一沉孔,第一沉孔的底面中心位置设有受力凸台,弹性体下表面中心位置设有第二沉孔,所述第二沉孔的直径大于受力凸台的直径;第一应变组包括多个第一应变片,多个第一应变片固定在第二沉孔的底面上,且沿第二沉孔的轴线周向均匀分布;所述第二沉孔内设有平膜片,平膜片与弹性体密封连接。所述弹性体上还设有用于走线的走线结构,走线结构连通第二沉孔内部与外界,走线结构与弹性体密封连接。平膜片与弹性体焊接密封,保证第二沉孔与外界隔绝,保证应变片的密封效果。所述第二沉孔的直径大于受力凸台的直径,传感器受力中心为传感器中间部位的受力凸台,与第二沉孔上形成类梯形结构,使应力沿第二沉孔底部等强度分布,在力矩作用下外撇必然产生滞后误差,第二沉孔的边缘相对厚度较小,受力时可以自由外撇,从而可消除正滞后误差,增加传感器的精度。传感器的工作原理是,受力凸台受力,压紧弹性体,使弹性体发生形变,应变片形状发生变化,转化为电信号,通过计算得出受力大小。
作为优选,所述第二沉孔内设有密封胶体,密封胶体设置在第一应变组与平膜片之间。密封胶体采用HX-灌封(A、B)胶,由A,B双组份透明液态物质构成,是专门用作密封,保护精密电路板和混合器件,以保证它们电学特性的硅橡胶,当以重量或体积1:1混合两组份后,会硫化成稳定,柔软的自黏结的凝胶状物质,在高温和低温下均保持此性能。圆板传感器内腔胶封后底平面再用平膜片激光焊接,防护密封等级可达IP68。
作为优选,还包括第二应变组,第二应变组包括多个第二应变片,第二应变片数量与第一应变片数量相同,多个第二应变片固定在第二沉孔轴线底面上,且沿第二沉孔轴线周向均匀分布,第一应变组与第二应变组同轴布置。两组应变片组合,可以增加传感器的精度。
作为优选,所述受力凸台上设有承压头,承压头上设有适配槽,适配槽与受力凸台适配,受力凸台上表面为球面,受力凸台上表面与适配槽底面接触。所述结构可以使弹性体收到的力的延长线始终在中心轴上,弹性体拉伸与压缩的变形量更稳定没测量精度更准确。
作为优选,所述第二沉孔底面四周向下凸起形成第二底面。所述结构可以进一步增加上述的梯形结构,第二沉孔的边缘外撇自由对应变片的影响更小,增加传感器的精度。
一种加载装置,包括顶板、高精度圆板传感器、底板和水平拉杆,所述高精度圆板传感器与底板可拆连接,水平拉杆包括第一关节轴承、第二关节轴承和调节螺杆,第一关节轴承与第二关节轴承通过调节螺杆连接,第一关节轴承与底板通过第一销轴固定,第二关节轴承与顶板通过第二销轴固定,顶板下表面与高精度圆板传感器上表面接触。工业电子秤运行时存在振动和冲击,由此所产生的水平方向力直接作用于传感器,会影响工业电子秤的精度,通过关节轴承加调节螺杆的结构,连接上下固定板,能很好的消除由振动或其它因素造成的水平力,而且关节轴承的球碗可以自由转动,不会影响垂直方向的输出。
作为优选,调节螺杆包括依次连接的第一螺纹段、调节段和第二螺纹段,第一螺纹段与第二螺纹段螺纹方向相反,第一螺纹段与第一关节轴承螺纹连接,第二螺纹段与第二关节轴承螺纹连接。所述结构可以方便调节水平拉杆的长度,方便对加载装置进行调试。
作为优选,所述底板上设有三个第三销孔,第三销孔内设有第三销轴,高精度圆板传感器设置在三个第三销轴之间且与第三销轴接触。所述结构可以方便高精度圆板传感器的拆装,保证安装精度的前提下方便更换传感器。
本实用新型的有益效果是:(1)结构简单,加工容易;(2)安装、加工、维修方便;(3)称量精度高,稳定性好,安全可靠;(4)密封性能好,防护等级可达IP68;(5)能很好的消除由振动或其它因素造成的水平力。
附图说明
图1是本实用新型中高精度圆板传感器的结构示意图;
图2是图1中的A向视图;
图3是本实用新型中加载装置的结构示意图;
图4是本实用新型中加载装置的俯视图。
]图中:顶板1、高精度圆板传感器2、弹性体2.1、受力凸台2.1.1、第一沉孔2.1.2、第二沉孔2.1.3、第一应变组2.2、第一应变片2.3、第二应变组2.4、第二应变片2.5、平膜片2.6、承压头2.7、适配槽2.7.1、密封胶体2.8、走线结构2.9、第二底面2.10、底板3、水平拉杆4、第一关节轴承4.1、第二关节轴承4.2、调节螺杆4.3、第一螺纹段4.3.1、调节段4.3.2、第二螺纹段4.3.3、第一销轴5、第二销轴6、第三销轴7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例1:
如图1和图2所示,一种高精度圆板传感器,包括弹性体2.1、第一应变组2.2和第二应变组2.4,弹性体2.1上表面中心位置设有第一沉孔2.1.2,第一沉孔2.1.2的底面中心位置设有受力凸台2.1.1,弹性体2.1下表面中心位置设有第二沉孔2.1.3,所述第二沉孔2.1.3的直径大于受力凸台2.1.1的直径;第一应变组2.2包括四个第一应变片2.3,四个第一应变片2.3固定在第二沉孔2.1.3的底面上,且沿第二沉孔2.1.3的轴线周向均匀分布;第二应变组2.4包括四个第二应变片2.5,四个第二应变片2.5固定在第二沉孔2.1.3轴线底面上,且沿第二沉孔2.1.3轴线周向均匀分布,第一应变组2.2与第二应变组2.4同轴布置。所述第二沉孔2.1.3内设有平膜片2.6,平膜片2.6与弹性体2.1密封连接。所述第二沉孔2.1.3内设有密封胶体2.8,密封胶体2.8设置在第一应变组2.2与平膜片2.6之间。所述第二沉孔2.1.3底面四周向下凸起形成第二底面2.10。
所述弹性体2.1上还设有用于走线的走线结构2.9,走线结构2.9连通第二沉孔2.1.3内部与外界,走线结构2.9与弹性体2.1密封连接。平膜片2.6与弹性体2.1焊接密封,保证第二沉孔2.1.3与外界隔绝,保证应变片的密封效果。所述第二沉孔2.1.3的直径大于受力凸台2.1.1的直径,传感器受力中心为传感器中间部位的受力凸台2.1.1,与第二沉孔2.1.3上形成类梯形结构,使应力沿第二沉孔2.1.3底部等强度分布,在力矩作用下外撇必然产生滞后误差,第二沉孔2.1.3的边缘相对厚度较小,受力时可以自由外撇,从而可消除正滞后误差,增加传感器的精度。传感器的工作原理是,受力凸台2.1.1受力,压紧弹性体2.1,使弹性体2.1发生形变,应变片形状发生变化,转化为电信号,通过计算得出受力大小。
密封胶体2.8采用HX-灌封(A、B)胶,由A,B双组份透明液态物质构成,是专门用作密封,保护精密电路板和混合器件,以保证它们电学特性的硅橡胶,当以重量或体积1:1混合两组份后,会硫化成稳定,柔软的自黏结的凝胶状物质,在高温和低温下均保持此性能。圆板传感器内腔胶封后底平面再用平膜片2.6激光焊接,防护密封等级可达IP68。
两组应变片组合,可以增加传感器的精度。把应变片粘贴在圆板面应变表面0°,90°,180°,270°位置,选择拉伸与压缩对应的直径位置,在刚度优,中间承压头足够高的条件下,可获得0.02%FS的精度。
所述受力凸台2.1.1上设有承压头2.7,承压头2.7上设有适配槽2.7.1,适配槽2.7.1与受力凸台2.1.1适配,受力凸台2.1.1上表面为球面,受力凸台2.1.1上表面与适配槽2.7.1底面接触。所述结构可以使弹性体2.1收到的力的延长线始终在中心轴上,弹性体2.1拉伸与压缩的变形量更稳定没测量精度更准确。
实施例2:
如图3和图4所示,一种加载装置,包括顶板1、高精度圆板传感器2、底板3和水平拉杆4,所述底板3与称重台固定,所述高精度圆板传感器2与底板3可拆连接,水平拉杆4包括第一关节轴承4.1、第二关节轴承4.2和调节螺杆4.3,第一关节轴承4.1与第二关节轴承4.2通过调节螺杆4.3连接,第一关节轴承4.1与底板3通过第一销轴5固定,第二关节轴承4.2与顶板1通过第二销轴6固定,顶板1下表面与高精度圆板传感器2上表面接触。工业电子秤运行时存在振动和冲击,由此所产生的水平方向力直接作用于传感器,会影响工业电子秤的精度,通过关节轴承加调节螺杆的结构,连接上下固定板,能很好的消除由振动或其它因素造成的水平力,而且关节轴承的球碗可以自由转动,不会影响垂直方向的输出。
调节螺杆4.3包括依次连接的第一螺纹段4.3.1、调节段4.3.2和第二螺纹段4.3.3,第一螺纹段4.3.1与第二螺纹段4.3.3螺纹方向相反,第一螺纹段4.3.1与第一关节轴承4.1螺纹连接,第二螺纹段4.3.3与第二关节轴承4.2螺纹连接。所述结构可以方便调节水平拉杆4的长度,方便对加载装置进行调试。
所述底板3上设有三个第三销孔,第三销孔内设有第三销轴7,高精度圆板传感器2设置在三个第三销轴7之间且与第三销轴7接触。所述结构可以方便高精度圆板传感器2的拆装,保证安装精度的前提下方便更换传感器。
本实用新型的有益效果是:结构简单,加工容易;安装、加工、维修方便;称量精度高,稳定性好,安全可靠;密封性能好,防护等级可达IP68;能很好的消除由振动或其它因素造成的水平力。
Claims (8)
1.一种高精度圆板传感器,其特征是,包括弹性体和第一应变组,弹性体上表面中心位置设有第一沉孔,第一沉孔的底面中心位置设有受力凸台,弹性体下表面中心位置设有第二沉孔,所述第二沉孔的直径大于受力凸台的直径;第一应变组包括多个第一应变片,多个第一应变片固定在第二沉孔的底面上,且沿第二沉孔的轴线周向均匀分布;所述第二沉孔内设有平膜片,平膜片与弹性体密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度圆板传感器,其特征是,所述第二沉孔内设有密封胶体,密封胶体设置在第一应变组与平膜片之间。
3.根据权利要求1所述的一种高精度圆板传感器,其特征是,还包括第二应变组,第二应变组包括多个第二应变片,第二应变片数量与第一应变片数量相同,多个第二应变片固定在第二沉孔轴线底面上,且沿第二沉孔轴线周向均匀分布,第一应变组与第二应变组同轴布置。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种高精度圆板传感器,其特征是,所述受力凸台上设有承压头,承压头上设有适配槽,适配槽与受力凸台适配,受力凸台上表面为球面,受力凸台上表面与适配槽底面接触。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种高精度圆板传感器,其特征是,所述第二沉孔底面四周向下凸起形成第二底面。
6.一种设有高精度圆板传感器的加载装置,其特征是,包括权利要求1-5任一项所述的高精度圆板传感器,还包括顶板、底板和水平拉杆,所述高精度圆板传感器与底板可拆连接,水平拉杆包括第一关节轴承、第二关节轴承和调节螺杆,第一关节轴承与第二关节轴承通过调节螺杆连接,第一关节轴承与底板通过第一销轴固定,第二关节轴承与顶板通过第二销轴固定,顶板下表面与高精度圆板传感器上表面接触。
7.根据权利要求6所述的一种设有高精度圆板传感器的加载装置,其特征是,调节螺杆包括依次连接的第一螺纹段、调节段和第二螺纹段,第一螺纹段与第二螺纹段螺纹方向相反,第一螺纹段与第一关节轴承螺纹连接,第二螺纹段与第二关节轴承螺纹连接。
8.根据权利要求6或7所述的一种设有高精度圆板传感器的加载装置,其特征是,所述底板上设有三个第三销孔,第三销孔内设有第三销轴,高精度圆板传感器设置在三个第三销轴之间且与第三销轴接触。
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CN201822076985.2U CN209416544U (zh) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 一种高精度圆板传感器及加载装置 |
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WO2021128797A1 (zh) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 中联重科股份有限公司 | 传感器组件、作用力检测设备和工程机械 |
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