CN2156491Y - 力传感器 - Google Patents

Abstract

一种力传感器，其结构特征为，液体被密封在刚 性的上盖与外壳及柔性膜环所形成的容器腔体内，优 点是防水、防爆且能消除侧向干扰力及温度的影响， 既稳定可靠又能大范围内测力且精度高。

Description

本实用新型是一种力传感器

公知的力传感器原理结构，如上海科学技术出版社译［美］H·N·诺顿著传感器与分析器手册P130－142所述。其各种各样的力传感器的基本原理是，将力加于特定的固态材料上，材料便会产生一系列机械或物理的变化，利用其它对这些变化敏感的方法，检测其变化量，并将其转换为较大的信号输出，以利于观察处理。

以上力传感器要保证工作稳定及良好的精度，则必须使选定的受力材料，在制作中尽可能均匀一致，敏感点位置选择要准确一致；由于固态材料的应变量均很微小，检测信号需经多次处理才能用于系统中；另由于元件多，对环境条件较为敏感。

上述力传感器的不足之处是，环境适应性差，稳定性及精度较低，抗侧向干扰能力弱。

本实用新型提供以下构造来解决现有技术缺陷。

将液体密封在刚性的上盖与外壳及柔性的膜环组成的容器腔体内。柔性膜环与上盖及外壳的固定可用焊接、粘结等，柔性膜环横剖面最好为半圆形。上盖中心处可设一突起的承力头，最好为半球形，承力头使上盖受力集中在中心处，以利于平衡，还可以用来调整安装误差（倾斜）。上盖与外壳上设有导向装置，使上盖沿力传感器纵轴线仅作上下移动，而不能摆动。在上盖或下盖上设测压口，也可用来加注液体。力传感器的工作原理为，将待测力加于上盖承力头上，上盖将力加于液体上，液体压力升高，侧向力被导向装置吸收，通过测压口测量液体压力，由液体压力便可换算出承力头上所施加的力，这个力必须是压力，如为拉力可通过附加装置转换为压力。由于力传感器尺寸可方便的增大，但又不影响测力精度，且柔性膜环能承受很大的压力，所以可将测力范围做的很大。

本结构力传感器由于采用液体作力敏介质，将力转换为液体内均匀一致的压力后进行测量，这样在局部一点测量的压力即代表液体内各点的压力（重力引起的液体压力不计），同时此力传感器用机械装置将测向力的干扰及温度的影响彻底消除掉，也就是说取样点的压力具有绝对的代表性，从而避免了其它力传感器所使用力敏材料的内在不均匀性，导致的取样点代表性不理想及侧向干扰力带来的影响，提高了可靠性及测量的精度，同时又兼有良好的防水、防爆性能，所以特别适合于恶劣环境条件下力的长期测量系统中使用。

本实用新型相比现有技术方案的优点为：

1、防水、防爆。

2、能消除侧向力及温度的影响。

3、稳定可靠，测力精度高，范围大。

附图为利用本技术设计的半圆膜环式力传感器轴剖视图，其中：

1－半圆膜环，2－承力头，3－上盖，4－外壳，5－液体，6－测压口。

5被密封在1、3、4所形成的内部空间内，将力加于2上，2将力传至3，3将力加于5上，5压力升高，由6处测量5的压力，换算后便可得知2上所加力的大小，3、4的接触面作为导向装置。

Claims (4)

1、一种力传感器，其特征为，液体被密封在刚性的上盖与外壳及柔性膜环所形成的容器腔体内。

2、根据权利要求1所述的力传感器，其特征为，在上盖与外壳上设有导向装置。

3、根据权利要求1所述的力传感器，其特征为，上盖中心处设有一突起的承力体，上盖或外壳上设有开口。

4、根据权利要求1所述的力传感器，其特征为，柔性膜环横剖面为半圆形。