JP2598485B2 - 荷重セル - Google Patents
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- JP2598485B2 JP2598485B2 JP63224856A JP22485688A JP2598485B2 JP 2598485 B2 JP2598485 B2 JP 2598485B2 JP 63224856 A JP63224856 A JP 63224856A JP 22485688 A JP22485688 A JP 22485688A JP 2598485 B2 JP2598485 B2 JP 2598485B2
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- holes
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
- G01L1/2218—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric, adapted for measuring a force along a single direction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
- G01G3/1402—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
- G01G3/1408—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は次のような荷重セルに関するものである。す
なわち、力の方向に対し横断的に延在する孔を少なくと
も1個有する変形し得る部材を備え、孔の断面に相応す
る少なくとも1個のディスク状支持板が孔の軸に横断的
に延在して変形し得る部材に溶接され、歪みゲージは膜
技術により前記支持板に配設される特に重量測定装置用
の荷重セルに関するものである。
なわち、力の方向に対し横断的に延在する孔を少なくと
も1個有する変形し得る部材を備え、孔の断面に相応す
る少なくとも1個のディスク状支持板が孔の軸に横断的
に延在して変形し得る部材に溶接され、歪みゲージは膜
技術により前記支持板に配設される特に重量測定装置用
の荷重セルに関するものである。
重量測定装置用の斯かる荷重セルはEP−PSO 105 564
で開示されている。従来技術の荷重セルは圧縮荷重が掛
かる部材(圧縮荷重部材)として円筒形の変形し得る部
材を有し、同部材には貫通孔が力の方向に横断的に配設
されている。ディスク状支持板が孔の軸に横断的に延在
し、同貫通孔の中心に溶接されている。歪みゲージは膜
技術により支持板に設置されている。力が孔を横断する
方向に作用するとき、支持板は加えられた力の方向に圧
縮され、力と直角の方向に伸長する。この圧縮及び伸長
は夫々歪みゲージの抵抗を変化させる。孔の内側の溶接
位置に接近するのは困難なので、ディスク状支持板を孔
の中央位置に配置するのは面倒なことである。膜技術に
より設置する歪みゲージは湿気に敏感なので、腐食の防
止のため歪みゲージを覆う必要がある。
で開示されている。従来技術の荷重セルは圧縮荷重が掛
かる部材(圧縮荷重部材)として円筒形の変形し得る部
材を有し、同部材には貫通孔が力の方向に横断的に配設
されている。ディスク状支持板が孔の軸に横断的に延在
し、同貫通孔の中心に溶接されている。歪みゲージは膜
技術により支持板に設置されている。力が孔を横断する
方向に作用するとき、支持板は加えられた力の方向に圧
縮され、力と直角の方向に伸長する。この圧縮及び伸長
は夫々歪みゲージの抵抗を変化させる。孔の内側の溶接
位置に接近するのは困難なので、ディスク状支持板を孔
の中央位置に配置するのは面倒なことである。膜技術に
より設置する歪みゲージは湿気に敏感なので、腐食の防
止のため歪みゲージを覆う必要がある。
本発明の目的は支持板を孔に取付けるのが容易でかつ
歪みゲージの腐食を防止するのに別の覆いを必要としな
い荷重セルを提供することである。
歪みゲージの腐食を防止するのに別の覆いを必要としな
い荷重セルを提供することである。
この目的は冒頭に定義した型式の荷重セルであって本
発明による以下の特徴を有するものにより達成される。
すなわち、それは少なくとも1個の支持板を孔の外周縁
部に溶接して同孔を完全に覆い、かつその内側の面に歪
みゲージを配設する構成の荷重セルである。
発明による以下の特徴を有するものにより達成される。
すなわち、それは少なくとも1個の支持板を孔の外周縁
部に溶接して同孔を完全に覆い、かつその内側の面に歪
みゲージを配設する構成の荷重セルである。
本発明による荷重セルは貫通孔を有し、2枚の支持板
を孔の2個所の外周縁部に溶接して完全に閉止してもよ
い。支持板を同外周縁部に設けるのは容易である。別法
として、孔を行き止まり孔の形態にすることもできる。
斯かる孔の断面は正方形、長方形、又は円形でもよい。
歪みゲージは支持板の内側の面に、すなわち支持板の孔
の方を指す側の面に配設されているので、腐食性物質が
歪みゲージに影響することはない。変形し得る部材は圧
縮荷重部材又は剪断部材(剪断力を受ける)のいずれで
もよい。圧縮荷重部材を例えば立方体形部材又は円筒形
部材で構成することができる。部材が円筒形であると
き、部材の外面にある孔の外周縁部は孔の周縁曲線が一
平面に延在できる形状でなければならぬ。
を孔の2個所の外周縁部に溶接して完全に閉止してもよ
い。支持板を同外周縁部に設けるのは容易である。別法
として、孔を行き止まり孔の形態にすることもできる。
斯かる孔の断面は正方形、長方形、又は円形でもよい。
歪みゲージは支持板の内側の面に、すなわち支持板の孔
の方を指す側の面に配設されているので、腐食性物質が
歪みゲージに影響することはない。変形し得る部材は圧
縮荷重部材又は剪断部材(剪断力を受ける)のいずれで
もよい。圧縮荷重部材を例えば立方体形部材又は円筒形
部材で構成することができる。部材が円筒形であると
き、部材の外面にある孔の外周縁部は孔の周縁曲線が一
平面に延在できる形状でなければならぬ。
孔が円筒形貫通孔であって、2枚の支持板を孔の外周
縁部に溶接して閉止するのであれば、製作の容易な荷重
セルを提供することができる。
縁部に溶接して閉止するのであれば、製作の容易な荷重
セルを提供することができる。
大きい荷重を受ける荷重セルでは貫通孔の断面積を減
少する必要が屡々ある。斯かる断面積の孔を設けるに
は、行き止まり孔の形の2個の孔が対面していて、支持
板を孔の外周縁部に溶接して閉止する構成にすることで
ある。変形し得る部材に在る行き止まり孔の間に隙間が
設けてある。測るべき荷重が大きいとき、この隔壁は荷
重セルを補強する目的を有する。
少する必要が屡々ある。斯かる断面積の孔を設けるに
は、行き止まり孔の形の2個の孔が対面していて、支持
板を孔の外周縁部に溶接して閉止する構成にすることで
ある。変形し得る部材に在る行き止まり孔の間に隙間が
設けてある。測るべき荷重が大きいとき、この隔壁は荷
重セルを補強する目的を有する。
歪みゲージ用支持板及び変形し得る部材を同一の材料
で製作すると本発明に係る有利な実施例を実現できる。
これにより温度の変化による測定誤差が生じない。支持
板と変形し得る部材を同一の材料で製作すると、それら
は明らかに同一膨張係数を有するからである。
で製作すると本発明に係る有利な実施例を実現できる。
これにより温度の変化による測定誤差が生じない。支持
板と変形し得る部材を同一の材料で製作すると、それら
は明らかに同一膨張係数を有するからである。
添付図面を参照してより詳細に発明の実施例を以下に
説明する。
説明する。
第1図は重量測定装置用の荷重セルであって圧縮荷重
が掛かる部材(圧縮荷重部材)1を有する荷重セルを示
す。圧縮荷重部材1には孔2が部材の長手方向軸を横断
して設けてあって、第2図に示すように円筒形貫通孔の
形態をしている。孔2の両端部にディスク状金属支持板
3及び6が夫々溶接されて、同孔は閉止されている。支
持板3及び6の面は基本的に貫通孔2の断面に等しい。
ディスク状支持板3及び6を貫通孔の周縁部に連結する
溶接接合部は支持板3及び6の周辺全部に沿って延在す
る。
が掛かる部材(圧縮荷重部材)1を有する荷重セルを示
す。圧縮荷重部材1には孔2が部材の長手方向軸を横断
して設けてあって、第2図に示すように円筒形貫通孔の
形態をしている。孔2の両端部にディスク状金属支持板
3及び6が夫々溶接されて、同孔は閉止されている。支
持板3及び6の面は基本的に貫通孔2の断面に等しい。
ディスク状支持板3及び6を貫通孔の周縁部に連結する
溶接接合部は支持板3及び6の周辺全部に沿って延在す
る。
ここで溶接とは分離することのできない接合をいうと
理解すべきで、望ましくは材料の溶融による又は接合部
を合金状にすることによる接合である。支持板3及び6
をマイクロプラズマ溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶
接又は硬性はんだ付けにより圧縮荷重部材1に接合する
ことができる。支持板3及び6の内側の面には夫々歪み
ゲージ4及び7が設けてある。同歪みゲージは薄膜技術
例えば真空溶着又はスパンタリングにより配設される。
別法として、この歪みゲージを厚膜技術により支持板の
上に設け、次いで支持板3及び6上にスクリーン印刷方
法における版膜として圧縮荷重部材は印刷され焼成され
る。歪みゲージ4及び7は荷重5及び8と関係するが、
この荷重の大きさは圧縮荷重部材1の経路を介して外部
に送出される。
理解すべきで、望ましくは材料の溶融による又は接合部
を合金状にすることによる接合である。支持板3及び6
をマイクロプラズマ溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶
接又は硬性はんだ付けにより圧縮荷重部材1に接合する
ことができる。支持板3及び6の内側の面には夫々歪み
ゲージ4及び7が設けてある。同歪みゲージは薄膜技術
例えば真空溶着又はスパンタリングにより配設される。
別法として、この歪みゲージを厚膜技術により支持板の
上に設け、次いで支持板3及び6上にスクリーン印刷方
法における版膜として圧縮荷重部材は印刷され焼成され
る。歪みゲージ4及び7は荷重5及び8と関係するが、
この荷重の大きさは圧縮荷重部材1の経路を介して外部
に送出される。
力Fが圧縮荷重部材1に作用すると、この部材は力F
の方向に圧縮されて、その方向と直角に外方に膨らむ。
圧縮荷重部材1の変形の結果支持板3及び6は力Fに直
角な方向に押圧される。支持板3及び6が押圧されたこ
とにより歪みゲージ4および7のその部分の抵抗が減少
し、同歪みゲージは力と直角な方向に伸びる。支持板3
及び6の伸張は歪みゲージ4及び7のその部分の抵抗を
増加し、同歪みゲージは力Fと直角な方向に伸びる。図
示されていない評価回路の手段により、歪みゲージ4及
び7の抵抗の変化は力Fに比例する電気測定信号に変換
される。
の方向に圧縮されて、その方向と直角に外方に膨らむ。
圧縮荷重部材1の変形の結果支持板3及び6は力Fに直
角な方向に押圧される。支持板3及び6が押圧されたこ
とにより歪みゲージ4および7のその部分の抵抗が減少
し、同歪みゲージは力と直角な方向に伸びる。支持板3
及び6の伸張は歪みゲージ4及び7のその部分の抵抗を
増加し、同歪みゲージは力Fと直角な方向に伸びる。図
示されていない評価回路の手段により、歪みゲージ4及
び7の抵抗の変化は力Fに比例する電気測定信号に変換
される。
別法として第1図の孔は貫通孔でない行き止まりの孔
でもよい。第3図に示されるように、行き止まりの孔は
支持板11を溶接することにより同じく閉止され、同支持
板の内側の面には歪みゲージ12が配設されている。歪み
ゲージ12は荷重13と関連する。行き止まり孔10と対向し
て別の行き止まり孔14があり、この孔は支持板15により
閉止される。支持板15の内側には歪みゲージ16が配設さ
れており、荷重17と関連する。2個の対向する行き止ま
り孔10および14は圧縮荷重部材1において隔壁18により
分離されていて、第3図に示す実施例は第2図に示す実
施例より大きい荷重領域で使用されることができる。
でもよい。第3図に示されるように、行き止まりの孔は
支持板11を溶接することにより同じく閉止され、同支持
板の内側の面には歪みゲージ12が配設されている。歪み
ゲージ12は荷重13と関連する。行き止まり孔10と対向し
て別の行き止まり孔14があり、この孔は支持板15により
閉止される。支持板15の内側には歪みゲージ16が配設さ
れており、荷重17と関連する。2個の対向する行き止ま
り孔10および14は圧縮荷重部材1において隔壁18により
分離されていて、第3図に示す実施例は第2図に示す実
施例より大きい荷重領域で使用されることができる。
円筒形の圧縮荷重部材20を有する荷重セルの別の実施
例が第4図及び第5図に示されている。この円筒形圧縮
荷重部材20には円筒形貫通孔21が配設してあり、同貫通
孔は支持板22及び23を貫通孔の外周側に溶接して閉止さ
れる。円筒形貫通孔21の各端部では基本的には円筒形で
ある圧縮荷重部材20は平坦にされた部分24を有し、それ
により貫通孔の各端部の周縁曲線は平面で延在すること
になる。2個のディスク状支持板22及び23の内側の面に
は歪みゲージ25及び26が設けてあり、これらと荷重27及
び28が関連する。
例が第4図及び第5図に示されている。この円筒形圧縮
荷重部材20には円筒形貫通孔21が配設してあり、同貫通
孔は支持板22及び23を貫通孔の外周側に溶接して閉止さ
れる。円筒形貫通孔21の各端部では基本的には円筒形で
ある圧縮荷重部材20は平坦にされた部分24を有し、それ
により貫通孔の各端部の周縁曲線は平面で延在すること
になる。2個のディスク状支持板22及び23の内側の面に
は歪みゲージ25及び26が設けてあり、これらと荷重27及
び28が関連する。
斯かる荷重セルの支持板と圧縮荷重セルの膨張係数を
等しくするために、支持板及び圧縮荷重部材は同じ材
料、好適には金属で製作しなければならない。
等しくするために、支持板及び圧縮荷重部材は同じ材
料、好適には金属で製作しなければならない。
第1図は長方形の断面を有する圧縮荷重部材の側立面
図; 第2図は貫通孔を有する第1図の圧縮荷重部材を平面II
−IIから見た断面図; 第3図は2個の行き止まり孔を有する第1図の圧縮荷重
部材を平面II−IIから見た断面図; 第4図は円形断面を有する圧縮荷重部材の側立面図; 第5図は第4図の圧縮荷重部材を平面III−IIIから見た
断面図である。 1……圧縮荷重部材、2……孔 3,6……ディスク状支持板 4,7……歪みゲージ、5,8……荷重 10,14……行き止まり孔、11,15……支持板 12,16……歪みゲージ、13,17……荷重 18……隔壁、20……圧縮荷重部材 21……貫通孔、22,23……支持板 24……平坦にされた部分、25,26……歪みゲージ 27,28……荷重、F……力
図; 第2図は貫通孔を有する第1図の圧縮荷重部材を平面II
−IIから見た断面図; 第3図は2個の行き止まり孔を有する第1図の圧縮荷重
部材を平面II−IIから見た断面図; 第4図は円形断面を有する圧縮荷重部材の側立面図; 第5図は第4図の圧縮荷重部材を平面III−IIIから見た
断面図である。 1……圧縮荷重部材、2……孔 3,6……ディスク状支持板 4,7……歪みゲージ、5,8……荷重 10,14……行き止まり孔、11,15……支持板 12,16……歪みゲージ、13,17……荷重 18……隔壁、20……圧縮荷重部材 21……貫通孔、22,23……支持板 24……平坦にされた部分、25,26……歪みゲージ 27,28……荷重、F……力
Claims (4)
- 【請求項1】力の方向に対し横断的に延在する孔を少な
くとも1個有する変形し得る部材を備え、前記孔の断面
に相応する少なくとも1個のディスク状支持板が前記孔
の軸に横断的に延在して前記変形し得る部材に溶接さ
れ、歪みゲージは膜技術により前記支持板に配設される
特に重量測定装置用の荷重セルにおいて、少なくとも1
個の支持板(3,6;11,15;22,23)を前記孔(2;10,14;2
1)の外周縁部に溶接して、前記孔を完全に覆い、かつ
前記支持板の内側の面に前記歪みゲージ(4,7;12,16;2
5,26)を配設することを特徴とする特に重量測定装置用
の荷重セル。 - 【請求項2】前記孔は円筒形貫通孔(2;21)であって、
2枚の支持板(3,6;22,23)を前記貫通孔の外周縁部に
溶接して同貫通孔を閉止することを特徴とする請求項1
記載の荷重セル。 - 【請求項3】行き止まり孔の形態の2個の孔(10,14)
が対面し、支持板(11,15)を前記孔の外周縁部に溶接
して同孔を閉止することを特徴とする請求項1記載の荷
重セル。 - 【請求項4】前記歪みゲージ用支持板及び前記変形し得
る部材が同一材料で製作されることを特徴とする請求項
1から3のうちいずれか1項に記載の荷重セル。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873730703 DE3730703A1 (de) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | Kraftaufnehmer |
DE3730703.7 | 1987-09-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01100430A JPH01100430A (ja) | 1989-04-18 |
JP2598485B2 true JP2598485B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=6335889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63224856A Expired - Lifetime JP2598485B2 (ja) | 1987-09-12 | 1988-09-09 | 荷重セル |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4838372A (ja) |
EP (1) | EP0307998B1 (ja) |
JP (1) | JP2598485B2 (ja) |
DE (2) | DE3730703A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5199518A (en) * | 1992-02-19 | 1993-04-06 | Sheldon Woodle | Load cell |
DE29510678U1 (de) * | 1995-07-07 | 1995-08-17 | Hottinger Messtechnik Baldwin | Wägezelle |
DE10341482B4 (de) * | 2003-09-05 | 2005-07-21 | Sartorius Hamburg Gmbh | Gehäuselose Wägezelle |
US20050081652A1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-04-21 | Jon Scott | Load Cell Having Improved Linearity and Temperature Transient Behavior |
DE102004047508B3 (de) * | 2004-09-28 | 2006-04-20 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Messgrößenaufnehmer |
US20160033344A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | Dayton T. Brown, Inc. | Structural shear load sensing pin |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3376537A (en) * | 1966-02-11 | 1968-04-02 | Bytrex Inc | Shear strain load cell |
DE2314181A1 (de) * | 1973-03-22 | 1974-10-03 | Erich Brosa | Kraftmessdosen mit dehnungsmesstreifen |
US4148219A (en) * | 1977-08-01 | 1979-04-10 | Transducers, Inc. | Strain gage load cell |
DE2930520A1 (de) * | 1979-07-27 | 1981-02-12 | Erich Brosa | Messlager |
DE3043139C2 (de) * | 1980-11-15 | 1985-08-08 | Bizerba-Werke Wilhelm Kraut Kg, 7460 Balingen | Elektromechanischer Biegekraftaufnehmer, insbesondere für Wägezellen |
JPS589033A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-19 | Yamato Scale Co Ltd | ロ−ドセル |
DE3236532A1 (de) * | 1982-10-02 | 1984-04-05 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Kraftaufnehmer |
US4733571A (en) * | 1986-10-24 | 1988-03-29 | Ormond Alfred N | Linearization of column-type load cell |
-
1987
- 1987-09-12 DE DE19873730703 patent/DE3730703A1/de not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-08-24 US US07/235,855 patent/US4838372A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-05 DE DE8888201896T patent/DE3871049D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-05 EP EP88201896A patent/EP0307998B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-09 JP JP63224856A patent/JP2598485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0307998B1 (de) | 1992-05-13 |
DE3730703A1 (de) | 1989-03-23 |
EP0307998A2 (de) | 1989-03-22 |
JPH01100430A (ja) | 1989-04-18 |
US4838372A (en) | 1989-06-13 |
EP0307998A3 (en) | 1990-05-02 |
DE3871049D1 (de) | 1992-06-17 |
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