JPH01100430A - 荷重セル - Google Patents
荷重セルInfo
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- JPH01100430A JPH01100430A JP63224856A JP22485688A JPH01100430A JP H01100430 A JPH01100430 A JP H01100430A JP 63224856 A JP63224856 A JP 63224856A JP 22485688 A JP22485688 A JP 22485688A JP H01100430 A JPH01100430 A JP H01100430A
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Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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 −ＰＳＯ１０
５５６４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。
５５６４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。
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。
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
に溶接して開孔を完全に覆い、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。
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
に溶接して開孔を完全に覆い、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。
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。
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。
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
孔の外周縁部北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隔壁が設け
である。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。
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
孔の外周縁部北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隔壁が設け
である。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
明らかに同一の膨張係数を有するからである。
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
明らかに同一の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。
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、開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
。
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、開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。
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
が設けである。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
。
が設けである。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。
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。
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
み一ゲージ１２は荷重１３と関連する。行き止まり孔１
０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、荷重エフと関連する。２
個の対面する行き止まり孔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。
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
み一ゲージ１２は荷重１３と関連する。行き止まり孔１
０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、荷重エフと関連する。２
個の対面する行き止まり孔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が平坦にされた部分２
４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が平坦にされた部分２
４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。
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倒立面図
； 第２図は貫通孔を有する第１図の圧縮荷重部材を平面ｎ
−ｎ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■−■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倒立面図； 第５図は第４図の圧縮荷重部材を平面■−■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１
２、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・・・
力特許出願人 エヌ・べ−・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン 代理人弁理士 杉 村 暁 秀同
弁理士 杉 村 興 作−
日一一一一一
； 第２図は貫通孔を有する第１図の圧縮荷重部材を平面ｎ
−ｎ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■−■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倒立面図； 第５図は第４図の圧縮荷重部材を平面■−■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１
２、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・・・
力特許出願人 エヌ・べ−・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン 代理人弁理士 杉 村 暁 秀同
弁理士 杉 村 興 作−
日一一一一一
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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；１
０、１４；２１）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；２５、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。 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。 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。 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 |
|---|---|---|---|
| DE3730703.7 | 1987-09-12 | ||
| DE19873730703 DE3730703A1 (de) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | Kraftaufnehmer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100430A true JPH01100430A (ja) | 1989-04-18 |
| JP2598485B2 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
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1988
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