CN209979130U - 一种力传感器的校准用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种力传感器的校准用装置，包括Z型角座、传感器固定组件、导块、支撑板、支撑板固定螺栓、砝码支撑组件和砝码，所述传感器固定组件可安装在所述Z型角座的底面或侧面，所述支撑板活动安装在所述Z型角座的顶面且可通过所述导块及支撑板固定螺栓固定，所述支撑板远离所述Z型角座侧面的一端活动安装有可放置砝码的砝码支撑组件，所述砝码支撑组件的中心轴线与安装在传感器固定组件顶部的待校准力传感器的中心轴线同轴设置。本实用新型保证校准后的力传感器测得的数据准确可靠，最终为数据分析、定义问题状态及解决问题提供精确可靠的数据支持。

Description

一种力传感器的校准用装置

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体是涉及一种力传感器的校准用装置。

背景技术

经常需要使用力传感器进行各种测试及检测，力传感器的使用频率较高，随着使用时间的增长会产生偏差，因此需要定期对力传感器进行校准，这样在测试的时候才能更好保证数据的准确性，更好的反应出力的实际数值进而精准的给出判定结果。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种力传感器的校准用装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种力传感器的校准用装置，包括Z型角座、传感器固定组件、导块、支撑板、支撑板固定螺栓、砝码支撑组件和砝码，所述传感器固定组件可安装在所述Z型角座的底面或侧面，所述支撑板活动安装在所述Z型角座的顶面且可通过所述导块及支撑板固定螺栓固定，所述支撑板远离所述Z型角座侧面的一端活动安装有可放置砝码的砝码支撑组件，所述砝码支撑组件的中心轴线与安装在传感器固定组件顶部的待校准力传感器的中心轴线同轴设置。

更优的，所述砝码支撑组件包括套筒、套筒内轴承、套筒固定螺栓、滑杆、托盘、托盘固定螺栓和卡销，所述套筒内固定安装有两个所述套筒内轴承，所述套筒的底部可通过套筒固定螺栓固定安装在所述支撑板上，所述滑杆的顶部可贯穿所述套筒及套筒内轴承延伸至套筒外，所述托盘可通过托盘固定螺栓固定安装在所述滑杆的顶端，所述卡销可贯穿在滑杆的顶部并抵靠在所述套筒的顶面。

更优的，所述传感器固定组件包括旋转盘和旋转盘固定螺栓，所述旋转盘设置为T型，所述旋转盘的底部可通过旋转盘固定螺栓固定安装在所述Z型角座的底面或侧面，所述旋转盘的顶部设置为可与待校准力传感器相匹配的光轴。

更优的，所述旋转盘的底部还对称地设置有两个90°的弧形槽，所述旋转盘固定螺栓可贯穿弧形槽将旋转盘固定安装在所述Z型角座的底面或侧面。

更优的，所述传感器固定组件还包括旋转盘螺纹轴、带销固定杆和固定杆螺母，所述旋转盘螺纹轴的一端可与旋转盘的底部固定连接而另一端可延伸至所述Z型角座外，所述旋转盘螺纹轴的另一端还依次安装有可固定在所述Z型角座侧面上的带销固定杆和固定带销固定杆的固定杆螺母。

更优的，所述旋转盘的顶端还设置有可与待校准力传感器相匹配的螺纹孔。

更优的，所述旋转盘的顶端还安装有与待校准力传感器相匹配的螺纹轴转接头。

更优的，所述旋转盘的顶端还安装有与待校准力传感器相匹配的螺纹孔转接头及安装在螺纹孔转接头上的传感器固定螺母。

更优的，该装置还包括设置为T型的砝码盘，所述砝码盘的顶端设置有可与待校准力传感器相匹配的螺纹孔，所述支撑板上也设置有若干个可与待校准力传感器相匹配的螺纹孔。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果是：可针对包含单向、双向、三向、拉压力传感器等进行校准，从而保证校准后的力传感器测得的数据准确可靠，最终为数据分析、定义问题状态及解决问题提供精确可靠的数据支持。

附图说明

图1为三向力传感器的结构示意图；

图2为螺纹轴连接的拉压力传感器的结构示意图；

图3为螺纹孔连接的拉压力传感器的结构示意图；

图4为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准三向力传感器侧面圆周不同方向压力的结构示意图；

图5为图4的右视图；

图6为图4的俯视图；

图7为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准三向力传感器垂直方向压力的结构示意图；

图8为图7的右视图；

图9为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准螺纹轴连接的拉压力传感器的正压力的结构示意图；

图10为图9的右视图；

图11为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准螺纹轴连接的拉压力传感器的正拉力的结构示意图；

图12为图10的右视图；

图13为图10的俯视图；

图14为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准螺纹孔连接的拉压力传感器的正压力的结构示意图；

图15为图14的右视图；

图示说明：1-Z型角座，2-旋转盘，3-旋转盘固定螺栓，4-导块，5-支撑板，6-支撑板固定螺栓，7-套筒，8-套筒内轴承，9-套筒固定螺栓，10-滑杆，11-托盘，12-托盘固定螺栓，13-卡销，14-旋转盘螺纹轴，15-三向力传感器，16-砝码，17-带销固定杆，18-固定杆螺母，19-砝码盘，20-螺纹轴转接头，21-传感器固定螺母，22-螺纹孔转接头，23-螺纹轴连接的拉压力传感器，24-螺纹孔连接的拉压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例一：

如图4至图6所示为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准三向力传感器侧面圆周不同方向压力的结构示意图，包括Z型角座1、旋转盘2、旋转盘固定螺栓3、导块4、支撑板5、支撑板固定螺栓6、套筒7、套筒内轴承8、套筒固定螺栓9、滑杆10、托盘11、托盘固定螺栓12、卡销13、旋转盘螺纹轴14、砝码16、带销固定杆17和固定杆螺母17。

上述Z型角座1水平固定，在该Z型角座1的底面和侧面中心均设置有台阶孔，在该台阶孔内还对称地设置有两个螺纹孔；在Z型角座1的顶面两侧对称地设置有滑动槽，在该滑动槽内也对称地设置有两对螺纹孔。

在Z型角座1的侧面台阶孔内间隙配合安装有上述旋转盘2。具体来说是，该旋转盘2设置为T型，在该旋转盘2的底部对称地设置有两个90°的弧形槽，在该旋转盘2的底面中心设置有螺纹孔，在该旋转盘2的顶面中心也设置有螺纹孔，同时该旋转盘2的顶部设置为可与待校准三向力传感器15底部相匹配的光轴，而该旋转盘2的底部可通过两个贯穿弧形槽一端的旋转盘固定螺栓3固定安装在Z型角座1的侧面。在旋转盘2的底面还螺纹连接有上述旋转盘螺纹轴14，该旋转盘螺纹轴14的另一端可贯穿Z型角座1的侧面并延伸至Z型角座1外。在旋转盘螺纹轴14的另一端还间隙配合安装有上述带销固定杆17，该带销固定杆17上的两个销轴可间隙配合安装在Z型角座1侧面的对应销孔中。在旋转盘螺纹轴14的另一端还螺纹连接有上述固定杆螺母18，该固定杆螺母18可旋入并抵靠在带销固定杆17上，这样可使旋转盘2水平固定在Z型角座1的侧面，同时可保证旋转盘2能在Z型角座1侧面的台阶孔内旋转±45°。

在Z型角座1的顶面滑动槽中活动安装有上述支撑板5。具体来说是，支撑板5的一端可在滑动槽中根据测量的需要进行调整，待确定好支撑板5的位置后，通过两个导块4及四个支撑板固定螺栓6将支撑板5固定在Z型角座1的顶面。在支撑板5的另一端还设置有台阶孔，在该台阶孔内还周向均布有三个螺纹孔，同时在支撑板5的另一端设置有定位面，该定位面与台阶孔的顶圆劣弧相割。在支撑板5上还设置有一列螺纹孔，这些螺纹孔的直径均不相同。

在支撑板5的台阶孔内间隙配合安装有上述套筒7，在该套筒7的内孔中预先过盈配合安装有两个套筒内轴承8，同时将套筒7的底部设置为与支撑板5的台阶孔相匹配，即在套筒7的底部一侧设置有定位面，且在套筒7的底部设置有与支撑板5上台阶孔内的螺纹孔相对应的通孔，这样可方便快捷地将套筒7的底部通过三个套筒固定螺栓9固定安装在支撑板5上。在套筒7中还活动地贯穿有上述滑杆10，在该滑杆10的顶部设置有销孔，在该销孔中间隙配合安装有上述卡销13，该卡销13贯穿滑杆10上的销孔后可抵靠在套筒7的顶面，这样可限制滑杆10的初始高度位置。在滑杆10的顶端还设置有螺纹孔，而在滑杆10的顶端还设置有上述托盘11，该托盘11的中心可通过上述托盘固定螺栓12将托盘11固定安装在滑杆10的顶端。

开始校准：先将三向力传感器15的内孔间隙配合安装在旋转盘2的光轴上，并用三向力传感器15自带的螺栓固定；测量支撑板5上台阶孔的中心到Z型角座1侧面的距离，同时测量三向力传感器15的球心到Z型角座1侧面的距离，比较两者之差后，调整支撑板5的位置以保证支撑板5上台阶孔的中心对准三向力传感器15的球头球心；拔出卡销13，使滑杆10在自身重力的作用下下降并压迫三向力传感器15，三向力传感器15受力后其内部逆变器会产生电压变化，该电压变化可通过电脑软件采集，同时在电脑软件中输入电压变化系数，电脑软件会依据电压变化系数和电压变化值，会自动换算出初始压力的数值；在托盘11中放入需求规格的砝码16，这时可得到另一个压力数值，接着将两个压力的差值与砝码的重力值对比，两者对比后的差值即为三向力传感器15的偏差，如果偏差较大就需要调整三向力传感器15的电压变化系数，再次进行校准，直到偏差为零或在我们的要求范围内为止；取下砝码16，将滑杆10上移并用卡销13固定在初始位置；松开旋转盘固定螺栓3，将旋转盘2沿着弧形槽旋转90°后再用旋转盘固定螺栓3进行固定；重复以上校准步骤，直到偏差为零或在我们的要求范围内为止，这样就完成校准了两个成90°方向上的压力。

如图7和图8所示调整结构，即将滑杆10上移并用卡销13固定在初始位置，拆下旋转盘固定螺栓3、旋转盘螺纹轴14、带销固定杆17及固定杆螺母18；将旋转盘2和三向力传感器15安装到Z型角座1的底面台阶孔中，并将两个贯穿旋转盘2上弧形槽一端的旋转盘固定螺栓3固定安装在Z型角座1的底面。开始校准：测量支撑板5上台阶孔的中心到Z型角座1侧面的距离，同时测量三向力传感器15的球心到Z型角座1侧面的距离，比较两者之差后，调整支撑板5的位置以保证支撑板5上台阶孔的中心对准三向力传感器15的球头球心；拔出卡销13，使滑杆10在自身重力的作用下下降并压迫三向力传感器15，三向力传感器15受力后其内部逆变器会产生电压变化，该电压变化可通过电脑软件采集，同时在电脑软件中输入电压变化系数，电脑软件会依据电压变化系数和电压变化值，会自动换算出初始压力的数值；在托盘11中放入需求规格的砝码16，这时可得到另一个压力数值，接着将两个压力的差值与砝码的重力值对比，两者对比后的差值即为三向力传感器15的偏差，如果偏差较大就需要调整三向力传感器15的电压变化系数，再次进行校准，直到偏差为零或在我们的要求范围内为止，这样就完成校准了三向力传感器15垂直方向上的压力。

实施例二：

如图9至图10所示为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准螺纹轴连接的正压力传感器的正压力的结构示意图，此实施例可在实施例一的基础上，将三向力传感器15置换成螺纹轴连接的拉压力传感器23，即将螺纹轴连接的拉压力传感器23的底部与旋转轴2的顶部螺纹连接。若螺纹轴连接的拉压力传感器23的底部与旋转轴2顶部的螺纹孔不相匹配，可在该螺纹孔中预先安装一个螺纹轴转接头20。接着如实施例一所述校准步骤，就可完成校准螺纹轴连接的拉压力传感器23垂直方向上的正压力。

如图11至图13所示调整结构，即拆下旋转盘2、旋转盘固定螺栓3、套筒7、套筒内轴承8、套筒固定螺栓9、滑杆10、托盘11、托盘固定螺栓12、卡销13、螺纹轴转接头20和螺纹轴连接的拉压力传感器23，此时将螺纹轴连接的拉压力传感器23的顶部直接或通过螺纹轴转接头20间接与支撑板5上一列螺纹孔中的某一个螺纹孔连接，而将螺纹轴连接的拉压力传感器23的底部直接或通过螺纹轴转接头20间接与设置为T型的砝码盘19连接，即螺纹轴连接的拉压力传感器23与砝码盘19的顶端连接，而在砝码盘19的底部设置有可放置砝码16的平面。接着如实施例一所述校准步骤，就可完成校准螺纹轴连接的拉压力传感器23垂直方向上的正拉力。

实施例三：

如图14和图15所示为本实用新型一种力传感器的校准用装置校准螺纹孔连接的拉压力传感器的正压力的结构示意图，此实施例可在实施例一的基础上，将三向力传感器15置换成螺纹孔连接的拉压力传感器24，即将螺纹孔连接的拉压力传感器24的底部通过传感器固定螺母21和螺纹孔转接头22与旋转轴2的顶部螺纹连接，同时在螺纹孔连接的拉压力传感器24的顶部也安装传感器固定螺母21和螺纹孔转接头22。接着如实施例一所述校准步骤，就可完成校准螺纹孔连接的拉压力传感器24垂直方向上的正压力。

以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种力传感器的校准用装置，其特征在于：包括Z型角座（1）、传感器固定组件、导块（4）、支撑板（5）、支撑板固定螺栓（6）、砝码支撑组件和砝码（16），所述传感器固定组件可安装在所述Z型角座（1）的底面或侧面，所述支撑板（5）活动安装在所述Z型角座（1）的顶面且可通过所述导块（4）及支撑板固定螺栓（6）固定，所述支撑板（5）远离所述Z型角座（1）侧面的一端活动安装有可放置砝码（16）的砝码支撑组件，所述砝码支撑组件的中心轴线与安装在传感器固定组件顶部的待校准力传感器的中心轴线同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述砝码支撑组件包括套筒（7）、套筒内轴承（8）、套筒固定螺栓（9）、滑杆（10）、托盘（11）、托盘固定螺栓（12）和卡销（13），所述套筒（7）内固定安装有两个所述套筒内轴承（8），所述套筒（7）的底部可通过套筒固定螺栓（9）固定安装在所述支撑板（5）上，所述滑杆（10）的顶部可贯穿所述套筒（7）及套筒内轴承（8）延伸至套筒（7）外，所述托盘（11）可通过托盘固定螺栓（12）固定安装在所述滑杆（10）的顶端，所述卡销（13）可贯穿在滑杆（10）的顶部并抵靠在所述套筒（7）的顶面。

3.根据权利要求2所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述传感器固定组件包括旋转盘（2）和旋转盘固定螺栓（3），所述旋转盘（2）设置为T型，所述旋转盘（2）的底部可通过旋转盘固定螺栓（3）固定安装在所述Z型角座（1）的底面或侧面，所述旋转盘（2）的顶部设置为可与待校准力传感器相匹配的光轴。

4.根据权利要求3所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述旋转盘（2）的底部还对称地设置有两个90°的弧形槽，所述旋转盘固定螺栓（3）可贯穿弧形槽将旋转盘（2）固定安装在所述Z型角座（1）的底面或侧面。

5.根据权利要求3或4所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述传感器固定组件还包括旋转盘螺纹轴（14）、带销固定杆（17）和固定杆螺母（18），所述旋转盘螺纹轴（14）的一端可与旋转盘（2）的底部固定连接而另一端可延伸至所述Z型角座（1）外，所述旋转盘螺纹轴（14）的另一端还依次安装有可固定在所述Z型角座（1）侧面上的带销固定杆（17）和固定带销固定杆（17）的固定杆螺母（18）。

6.根据权利要求3或4所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述旋转盘（2）的顶端还设置有可与待校准力传感器相匹配的螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述旋转盘（2）的顶端还安装有与待校准力传感器相匹配的螺纹轴转接头（20）。

8.根据权利要求6所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：所述旋转盘（2）的顶端还安装有与待校准力传感器相匹配的螺纹孔转接头（22）及安装在螺纹孔转接头（22）上的传感器固定螺母（21）。

9.根据权利要求1所述的一种力传感器的校准用装置，其特征在于：该装置还包括设置为T型的砝码盘（19），所述砝码盘（19）的顶端设置有可与待校准力传感器相匹配的螺纹孔，所述支撑板（5）上也设置有若干个可与待校准力传感器相匹配的螺纹孔。

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