CN216349267U - 一种压力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压力测量装置，包括至少三个沿周向间隔布置的测力传感器，还包括用于在压头与测力传感器之间传力的传力装置，传力装置包括上下布置的上侧传力板和下侧传力板，下侧传力板的底部与测力传感器传力配合，上侧传力板的顶部中心位置为用于与压头传力配合的受力部，传力装置还包括支撑于上侧传力板与下侧传力板之间的支撑体，支撑体位于受力部外围，支撑体与上侧传力板独立设置。本实用新型提供了一种可以减小因测力板受压变形而对力传感器测量影响的压力测量装置。

Description

一种压力测量装置

技术领域

本实用新型涉及压力机压力测量领域中的压力测量装置。

背景技术

压力机是一种常用的力输出设备，其使用时通过压头的动作来向外输出作用力，压头的力值输出大小是其性能的关键参数。根据相应的要求，需要对压力机的输出力值进行检测校准，以保证压力机的力值输出能力。

现有技术中，通常使用电阻应变片式的力传感器来对压力机的输出压力进行检测校准，比如说直接通过压头对力传感器施压，而由于各地规范及其它各种因素的限制，我国的单个力传感器所能检测的最大力值为20MN，也就是说当压力机的输出压力小于20MN时，可以采用单个力传感器来对压力机的输出压力进行检测校准。

当压力机的输出压力大于20MN时，一般采用三点并联式结构来实现对压力机输出压力的检测校准，比如说压力机的输出压力在50MN左右时，如图1所示，采用三个20MN的力传感器5呈三角形并列分布，压力机的压头10通过一个传力板20同时对三个力传感器5作用，由于三点可以自找平衡，因此三个力传感器可以共同均匀承担压头的作用力，从而完成对压力机输出压力的检测校准。

但是实际使用时，发现压力头强大的压力会使得传力板向下突出变形，传力板对力传感器的作用力就不是朝向正下方向，传力板对力传感器的作用力会在水平方向上产生分力，这个分力的存在会影响力传感器的测量精度。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以减小因测力板受压变形而对力传感器测量影响的压力测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种压力测量装置，包括至少三个沿周向间隔布置的测力传感器，还包括用于在压头与测力传感器之间传力的传力装置，传力装置包括上下布置的上侧传力板和下侧传力板，下侧传力板的底部与测力传感器传力配合，上侧传力板的顶部中心位置为用于与压头传力配合的受力部，传力装置还包括支撑于上侧传力板与下侧传力板之间的支撑体，支撑体位于受力部外围，支撑体与上侧传力板独立设置。

支撑体包括位于受力部左右两侧和/或前后两侧的支撑条。

支撑条有两根，两根支撑条设置于受力部的左右两侧。

支撑体顶部具有与上侧传力板底部线接触配合或点接触配合的接触部，接触部朝向受力部的一侧具有供上侧传力板变形释放的变形空间。

支撑条的顶部为弧形结构，支撑条的顶部与上侧传力板之间线接触配合。

各力传感器的顶部为上凸的弧形受力结构，支撑体位于对应弧形受力结构的正上侧。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中，在压头与力传感器之间设置有传力装置，传力装置包括上下布置的上侧传力板和下侧传力板，而上侧传力板通过支撑条向下侧传力板传力，在对压力机进行测试时，压头的作用力经过上侧传力板、支撑体和下侧传力板传递给力传感器，压头的作用力会使得上侧传力板产生变形，上侧传力板受到的力经过支撑体传递给下侧传力板，下侧传力板不易变形，因此力传感器不易受到偏斜作用力，保证了力传感器测量结果的准确性。

附图说明

图1是本实用新型现有技术中压头与力传感器的配合示意图；

图2是本实用新型的一个实施例中压头、传力装置与力传感器的配合示意图；

图3是图2中力传感器在底座上的分布示意图。

具体实施方式

本实用新型中压力测量装置的实施例如图2~3：

包括底座8，底座上布置有四个竖向布置的力传感器5，各力传感器5沿周向均匀间隔布置。力传感器5采用最大测量范围为20MN的电阻应变片式力传感器，各力传感器的弹性系数相同。

各力传感器5的顶部为上凸的弧形受力结构，弧形受力结构的最高点构成测力传感器的顶部受力点4。力传感器的测力结构属于现有技术，在此不再详述。通过在对应力传感器底部增减垫片9的方式调整各力传感器的顶部受力点高度一致。

力值测量装置还包括用于在压头与各顶部受力点之间传力传力装置，传力装置包括上下间隔布置的上侧传力板1和下侧传力板6，传力装置还包括支撑于上侧传力板1和下侧传力板6之间的支撑条3。下侧传力板6的底部用于向各顶部受力点4接触传力，上侧传力板1的顶部中心位置为用于与压头10传力配合的受力部。在本实施例中，支撑条3有两个，两个支撑条3左右间隔布置。支撑条与上侧传力板分体独立设置，支撑条的顶部为弧形结构，弧形结构的顶部具有与上侧传力板之间接触配合的接触部，本实施例中的接触部为与上侧传力板之间线接触配合的接触线，接触线朝向受力部的一侧具有供上侧传力板变形释放的变形空间。支撑条3位于对应力传感器的顶部受力点4的正上侧。

使用时，待测量压力机的压头通过上侧传力板对支撑条施压，压头与上侧传力板的中部对应，压头的作用力经过上侧传力板、支撑条和下侧传力板均匀的传递给各力传感器。

在本实施例中，各支撑条3的顶部为上凸的弧形结构2，支撑条3与上侧传力板1之间为线接触配合方式，当压头对上侧传力板施压时，巨大的压力会使得上侧传力板1产生中部向下突出的变形，如果上侧传力板直接与各力传感器接触，变形的上侧传力板会使得各力传感器受到一个侧向力，而影响力传感器的测量精度。

而在本实施例中，虽然上侧传力板1会产生变形，顶部为弧形结构的支撑条可以保证上侧传力板可以顺利变形，不会产生应力集中，同时由于变形而产生的侧向力经支撑条传递给下侧传力板6，由于支撑条3位于对应力传感器的正上侧，因此支撑条3对于下侧传力板6的作用力方向过顶部受力点4，下侧传力板不会产生变形，从而保证了力传感器可以对力值进行准确测量。图中项20表示压力机与上侧传力板之间的球铰传力头。

使用该多传感器并联式力值测量装置的多传感器并联式力值测量方法，该方法包括以下步骤，第一步，选择输出力值与单个力传感器5测量范围匹配的测试压力机对单个力传感器进行施压，根据力传感器受压后的变形高度和力传感器所受到的受压力计算力传感器的弹性系数k；第二步，选择四个弹性系数相同的力传感器5用于对待测量压力机进行压力检测，各力传感器5竖向并列布置，调整各力传感器的顶部受力点4高度一致，第三步，待测量压力机的压头10通过传力板向各力传感器的顶部受力点4施压。

在上述第一步中，测试压力机的输出力值与单个力传感器测量范围匹配中的匹配是指单个力传感器可以用于对测试压力机的输出力值进行测量，如何匹配属于现有技术，本领域技术人员都知晓，要完成力传感器对测试压力机测量时，测试压力机的输出力值不能太大而超出力传感器的最大受力极限（这样会压坏力传感器），测试压力机的输出力值相比力传感器的测量范围也不能太小，这样测试压力机就不会对力传感器造成形变，而无法得到力传感器的弹性系数。通常测试压力机的输出力值在力传感器力值检测范围的10~80%最佳，可以认为该范围内，测试压力机的输出力值与力传感器的测量范围是匹配的。

在所述第二步中，通过在对应力传感器的底部增减垫片9的方式来调整各力传感器的顶部受力点高度一致。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种压力测量装置，其特征在于：包括至少三个沿周向间隔布置的测力传感器，还包括用于在压头与测力传感器之间传力的传力装置，传力装置包括上下布置的上侧传力板和下侧传力板，下侧传力板的底部与测力传感器传力配合，上侧传力板的顶部中心位置为用于与压头传力配合的受力部，传力装置还包括支撑于上侧传力板与下侧传力板之间的支撑体，支撑体位于受力部外围，支撑体与上侧传力板独立设置，支撑体顶部具有与上侧传力板底部接触配合的接触部，接触部朝向受力部的一侧具有供上侧传力板变形释放的变形空间。

2.根据权利要求1所述的压力测量装置，其特征在于：支撑体包括位于受力部左右两侧和/或前后两侧的支撑条。

3.根据权利要求2所述的压力测量装置，其特征在于：支撑条有两根，两根支撑条设置于受力部的左右两侧。

4.根据权利要求1所述的压力测量装置，其特征在于：接触部为上凸结构，接触部与上侧传力板底部线接触配合或点接触配合。

5.根据权利要求2所述的压力测量装置，其特征在于：支撑条的顶部为弧形结构，支撑条的顶部与上侧传力板之间线接触配合。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的压力测量装置，其特征在于：各力传感器的顶部为上凸的弧形受力结构，支撑体位于对应弧形受力结构的正上侧。

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