KR0170768B1 - 응력 게이지 칭량 장치 - Google Patents

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KR0170768B1
KR0170768B1 KR1019900007748A KR900007748A KR0170768B1 KR 0170768 B1 KR0170768 B1 KR 0170768B1 KR 1019900007748 A KR1019900007748 A KR 1019900007748A KR 900007748 A KR900007748 A KR 900007748A KR 0170768 B1 KR0170768 B1 KR 0170768B1
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꼴로우드 알렝
라비라뜨 베르나르
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베르나르 바셰르
떼라이롱
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • 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
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Abstract

내용 없음.

Description

응력 게이지 칭량 장치
제1도는 로드 수용 플렛포옴 및 베이스를 결합한 본 발명에 따른 로드셀의 사시도.
제2도는 본 발명의 제1실시예에서 로드셀의 개략 측면도.
제3도는 가동 직립재가 부분적으로 도시된 제2도의 로드셀의 평면도.
제4도 및 제5도는 제3도의 응력 게이지의 대형 저울에서의 구조를 도시한 도시도.
제6도는 본 발명의 제2실시예에서 로드셀의 개략 측면도.
제7도는 가동 직립재가 부분적으로 도시된 제6도의 로드셀의 평면도.
제8도 및 제9도는 제7도의 응력 게이지의 대형 저울에서의 가능한 배치를 도시한 도시도.
제10도 및 제11도는 제7도의 응력 게이지의 대형 저울에서의 또다른 가능한 배치를 도시한 도시도.
제12도는 본 발명의 제3실시예에 따른 로드셀의 개략 측면도.
제13도는 가동 직립재가 부분적으로 도시된 제12도의 로드셀의 평면도.
제14도는 제13도의 응력 게이지의 대형 저울에서의 배치를 도시한 도시도.
제15도는 응력 게이지를 연결하는 전자 다이어그램을 도시한 도시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 로드셀 2 : 로드 수용 플랫포옴(2)
3 : 베이스 4 : 굴곡 바아
6 : 가동 직립재 8 : 로드
9 : 고정 직립재 13 : 제2 블래이드
본 발명은 욕저용저울, 푸드저울 또는 플랫포옴을 갖춘 다른 칭량 장치와 같은 질량 저울에 특히 이용되는 로드셀에 관한 것이다.
플랫포옴 칭량장치는 하부에 놓인 베이스 및 이 베이스와 거의 평행한 플랫포옴으로 보통 형성된다. 플랫포옴은 질량의 하중을 수용하는 경향이 있다.
베이스와 플랫포옴 사이에 놓여 있는 로드셀은 휘트스톤 브리지 배열 방식으로 전기적으로 연결되고 플랫포옴에 적용된 하중과 비례하는 전기 신호를 전달하는 응력 게이지를 구비한다. 로드셀은 측정될 힘과 거의 직각인 방향으로 놓이고 플랫포옴과 거의 평행한 탄성 변형 가능한 굴곡 바아를 구비한다. 가동 직립재는 플랫포옴을 굴곡 바아에 연결시키고 측정될 힘의 방향과 거의 평행하게 된다.
측정될 힘과 보통 평행한 고정 직립재는 베이스를 굴곡바아의 제2단부에 연결시킨다. 응력 게이지는 굴곡 바아의 표면에 고정되고 상기 바아의 굴곡으로 발생된 표면의 넓고 좁음에 민감하다. 이런 구조체는 예를 들어 FR-A-2 177923에 기술되어 있다.
로드셀에서의 어려움은 얻어진 전기 신호가 플랫포옴상의 하중의 위치에 민감하다는 사실에서 드러난다. 실제로 굴곡 바아의 굴곡 특성은 굴곡 바아의 길이 방향으로 위치 또는 플랫포옴상의 하중의 종축 오프셋팅(off-setting) 기능과 만곡 바아의 길이와 직각 방향으로의 위치 또는 플랫포옴상의 하중의 횡축 오프셋의 기능을 한다. 하중의 종축 변위는 종축에 따라 가동 직립재에 의해 굴곡 바아의 제1단부에 적용되는 비틀림 토오크의 변화를 일으킨다. 이 비틀림 응력은 굴곡 바아를 변형시키고 응력 게이지에 의한 굴곡 측정을 방해한다.
FR-A-@ 177923 에는 플랫포옴상의 하중의 종축 변위의 효과가 굴곡바아상에 종축으로 오프셋된 적어도 두 영역내에 다수의 응력 게이지를 배치함으로써 보상 받는다. 그러나, 상기 장치는 횡단 방향으로 하중의 변위에 민감하다.
공지된 로드셀은 단일 블록으로 제조되고 하중의 횡축 오프셋에 민감하지 않도록 가공된다. 예를 들어 EP-A-0 153 121 또는 EP-A-0 089,209 에 기술된 로드셀은 그들이 요구하는 정밀가공으로 인해 매우 값비싸다. 이런 가공은 많은 매개 변수에 좌우되고 연속적인 근사값으로 이루어지고 재처리 가공없이 큰저울 제조가 가능하다.
WO-A-8 402 186 에는 이런 로드셀이 굴곡 바아의 비틀림에 민감한 부가의 응력 게이지를 이용하므로써 하중의 횡축 오프셋에 민감하지 않음이 공지되어 있다. 이러한 접근방법 부가의 게이지를 사용하는 것으로, 여기서는 부가의 게이지를 굴곡 바아상에 매우 정확히 배치해야 하고 전기 신호의 연속적인 조정이 요구된다. 경험으로 이런 조정은 매우 불충분하고 굴곡 바아의 정밀 가공이 요구된다. 더욱이, 응력 게이지 수를 증가해야 되는데, 이는 조립중에 제조되는 연결부를 증가시키고 파손의 위험을 증가시켜 결국 비용이 증가된다.
CH-A-658 909 에는 일정한 거리(A)로 이격되고 서로 평행한 동일 길이, 동일 너비의 두 블레이드(A1, A2)를 이용하므로써 하중의 오프셋에 기인한 측정 편차를 감소하는 것이 공지되어 있다. 두 응력 게이지(D1, D2)는 블레이드(blade)의 단부로 향하는 위치로 이격된 제1블레이드(A1)상에 배치된다. 그러나, 이러한 두 블레이드 조립체가 동일한 굴곡힘을 위한 두 블레이드(A1, A2)의 조립체에 의해 받은 변형을 거의 감소시키고 장치의 민감성을 분배한다는 것은 명백하다. 더욱이, 하중이 장치상에 놓일 때 두 판형 날개깃의 존재성은 진동의 댐핑 시간을 크게 증가시키며, 이것은 사용시 상당한 효과를 준다.
그래서, 공지된 해결책은 칭량 기구의 제조중에 값비싼 조정을 요구하거나 로드셀의 민감성 및 기계적 댐핑 성능을 감소시키고 있다.
본 발명의 목적은 저비용으로 되도록 간단한 디자인과 구조로, 양호한 민감성과 진동의 낮은 댐핑 시간을 구비하고 종축 및 횡축으로의 하중의 오프셋에 민감하지 않는 응력 게이지 로드셀을 구성하는 것이다.
본 발명에 따라 상기의 장점은 응력 게이지 수의 증가 없이, 제조중에 정밀 가공 조정의 요구없이 달성된다. 더욱이, 본 발명의 또다른 목적은 굴곡 바아의 길이를 통해 이격된 다수의 영역으로 응력 게이지의 분산을 방지하는 하면서, 하중의 종축 오프셋에 민감하지 않게 하는 것이다. 실제로 이런 분산책은 장착중에 전기 연결 작업을 복잡하게 한다. 그래서, 본 발명은 굴곡 바아의 하나의 영역으로 모든 응력 게이지를 모을 수 있게 한다.
본 발명의 기초가 되는 제1착상은 각각이 특수한 기능을 수행하도록 특정된 두 굴곡 바아(비임)를 갖춘 로드셀을 이용하는데 있다. 즉, 응력 게이지를 지탱하는 상당히 두껍고 좁은 제1비임은 측정의 민감성과 기계적 댐핑을 증가시키고 상당히 얇고 넓은 제2비임은 측정의 민감성을 너무 감소시키지 않고 종축을 따라 비틀림력을 흡수한다.
본 발명의 기초가 되는 제2착상은 두 굴곡 바아가 서로 평행하지 않을 때 하중의 종축 오프셋의 효과는 적절히 수정된다는 놀라운 관찰에서 유래된다.
그래서 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 응력 게이지는, 측정되는 힘의 방향에 거의 직각 방향으로 놓이는 제1 탄성 변경가능한 굴곡 바아와, 제1굴곡 바아와 거의 평행한 방향으로 놓이는 제2탄성 변형 굴곡 바아와, 굴곡 바아 제1단부에 고정되고 측정되는 힘의 방향으로 보통 평행하고 측정되는 하중을 수납하는 플랫포옴에 고정되는 경향이 있는 가동 직립재.
굴곡 바아의 제2단부에 고정되고 측정된 방향으로 보통 평행하고 베이스에 고정되는 고정 직립재와, 고정 직립재와 가동 직립재 사이에 적용된 기계적인 힘의 작용하에서 제1굴곡 바아의 굴곡에 의한 변형 함수로써의 전기 신호를 이송하기 위한 전기 측정 회로에의 전기 접속을 위해 제1굴곡 바아의 표면에 고정된 응력 게이지를 구비하는 칭량 기구의 로드셀에 있어서, 제1굴곡 바아는 두께(E) 및 폭(1)을 가지고 측정될 힘의 방향에 대해 거의 수직하게 상부 또는 하부 표면중 적어도 하나의 응력 게이지를 지탱하는 그다지 편평하지는 않는 탄성 변형가능한 굴곡 바아이며, 제2굴곡 바아는 측정될 힘의 방향에 대해 대체로 수직한 평면에 배열된 작은 두께(e)와 큰 폭(L)을 갖는 평평하고 넓은 탄성 변형가능한 제2블레이드이며, 굴곡 바아의 두께(E)는 블레이드의 두께보다 크고 블레이드의 폭(L)은 굴곡 바아의 폭(1)보다 크다.
이런 로드셀 구조는 구조상으로 로드의 횡축 옵셋트에 양호한 불감성, 양호한 측정 민감성, 기계적 진동의 양호한 댐핑을 가진다.
수용 플랫포옴을 가진 칭량 장치에 애한 이용분야에 있어서, 가동 직립재는 굴곡 바아에 평행한 길이(L1)와 굴곡 바아에 수직인 폭(L2)위에 연장하는 로드 수용 플랫포옴에 고정되며, 제2블레이드는 로드 수용 플랫포옴의 폭(L2)에 가까운 거의 일정한 폭을 장점으로 가진다.
한 실시예에서, 로드의 종축 오프셋의 불감성은 제1굴곡 바아를 따라 두 대칭 영역에 응력 게이지를 설치 함으로써 증가될 수 있다.
우수한 실시예에서, 응력 게이지는 굴곡 바아의 단일 영역내에 설치되며, 중심 영역으로부터 이격된다. 이 경우에 있어서, 굴곡 바아 및 제2 블레이드의 각각의 제1단부는 각각의 제2단부를 분리하는 거리(D2)보다 큰 거리(D1)만큼 서로서로 이격되어 있다. 그러므로, 굴곡 바아는 힘의 종방향 중심 이탈의 영향을 보상하도록 로드셀을 설계의 시간을 결정하는 제2블레이드 각(A)의 값이 형성된다. 본 실시예의 중요한 장점은 응력 게이지의 민감한 위치조정을 피하며, 그 조정은 응력 게이지가 결합되어 있는 몇몇 영역을 가진 실시예에서 불가피하다. 힘의 종방향 중심 이탈의 영향을 보상하는 방법은 두 굴곡 바아를 가진 모두 로드셀 구조에 이용될 수 있다. 제1가능성은 두 개의 동일한 굴곡 바아를 사용하여 이루어진다. 우월한 가능성은 두 개의 다른 그리고 특정 굴곡 바아 즉 제2 상당히 얇고 넓은 비임과 연관된 제1 상당히 두껍고 좁은 비임을 사용하여 이루어진다.
제1도에 도시한 실시예에 있어서, 본 발명의 장치는 로드셀(1), 로드 수용 플랫포옴(2) 및 베이스(3)를 포함한다.
로드셀(1)은 굴곡에 의해 탄성 변형가능하고 측정될 힘의 방향(5)에 거의 수직 방향으로 위치한 굴곡 바아(4)를 포함한다. 가동 직립재(6)는 굴곡 바아(4)가 제1단부(7)에 고정되고,측정될 힘의 방향(5)에 거의 평행하다. 가동 직립제(6)는 측정될 로드(8)를 수용하는 로드 수용 플랫포옴에 고정된다. 고정 직립제(9)는 굴곡 바아(4)의 제2단부(10)에 고정되고 측정될 힘의 방향(5)에 거의 평행하다. 고정 직립재(9)는 베이스(3)에 고정된다. 응력 게이지는 굴곡 바아(4)의 표면에 고정되고 도면에 도시되어 알지만 플랫포옴(2)에 놓여진 로드(8)의 질량에 의해 생긴 기계적 힘의 작용하에 굴곡 바아(4)의 굴곡 변형 작용함으로써 전자 신호로 이송되도록 전자 측정 회로에 전기적으로 연결된다. 제1도에 도시된 실시예에서, 응력게이지는 두 분리 영역(11,12)내에 즉 굴곡 바아(4)의 제1단부(7)와 제2단부(10)의 부근에 제각기 바의 중앙으로부터 동일한 거리로 설치된다. 영역(11,12)은 플랫포옴(2)에 평행인 굴곡 바아(4)의 면중 하나에 놓이게 된다.
도면에 도시한 바와 같이 평편하고 넓은 모양의 제2 블레이드(13)는 측정될 힘의 방향(5)에 거의 수직인 평면으로 굴곡 바아(4)로부터 이격 설치되어 있다. 제2블레이드는 굴곡에 의해 탄성 변형가능하며 제1단부에 의해 가동 직립재(6) 및 제2단부에 의해 고정 직립재(9)에 제각기 고정된다. 제2블레이드(13)는 굴곡 바아(4)에 거의 평행이며, 측정될 힘의 방향(5)으로 거리(D)만큼 분리되어 있다.
로드(8)가 중심 위치로부터 측면으로 향하여 제1도에 중심 이탈 위치(16, 17)로 이동되면 로드(8)는 로드셀(1)에 종방향축에 비틀림 토오크를 발생 한다. 제2블레이드(13)의 존재는 종방향 축을 따라 로드(8)의 비틀림 토오크에 의해 생긴 로드셀의 비틀림각을 매우 감소한다. 그결과 제2블레이드(13)의 존재는 플랫포옴(2)위의 로드(8)의 횡중심 이탈의 영향을 실질적으로 무시할 수 있게 만든다. 그래서 비틀림 힘을 정확히 흡수하기 위해서는 제2블레이드(13)의 폭(L)이 가능한 가장 큰 것이 좋다. 실제로, 굴곡 바아(4)의 길이와 평행하게 되어있는 길이(L1) 및 폭(L2)의 플랫포옴을 포함하는 저울에 사용하기 위해 제2 블레이드(13)의 폭(L)을 거의 일정하며 로드 수용 플랫포음(2)의 폭에 가깝게 하는 것이 좋다.
또한, 힘의 측정치를 양호하게 감지하기 위하여 굴곡 바아(4)의 폭이 감소되고 두께가 커지는 것이 좋다. 이러한 조건하에서, 굴곡 바아의 하부 표면 또는 상부 표면상에 놓인 응력 게이지가 받게 되는 표면 길이 또는 폭의 변화는 최대가 된다. 동시에, 주어진 로드용 바아의 굴곡성은 양호한 감지를 지속시키기 위하여는 감소 되지 않아야만 한다. 따라서, 제2 블레이드(13)가 굴곡 바아(4)의 경화도와 비교하여 낮은 경화도로 사용되어, 제2 블레이드(13)는 주어진 로드용의 굴곡 바아(4)의 굴곡성을 거의 감소시키지 않는다. 로드(8)의 힘과같이 측정되는 힘에 의해 생성되는 굴곡의 방향에서의 굴곡 바아(4)의 경화도는 제2 블레이드(13)의 경화도 보다 훨씬 더 크게 선택된다. 이러한 차이점은, 예를 들면 굴곡 바아(4)는 폭(1)에 대해 큰 두께(E)를 갖는 단면을 사용하고, 제2 블레이드(13)는 편평하고 넓은 측 폭(L) 보다 작은 두께(e)를 사용함으로써 얻어진다. 상기 차이는 서로 다른 적절한 재료의 굴곡 바아(4)와 제2 블레이드(13)의 구성으로 더욱 두드러진다.
예를 들어, 양호한 결과는 다음과 같은 성분을 가지고 있는 로드셀로 얻어진다.
- 제2 블레이드(13)의 폭(L) : 44mm
- 제2 블레이드(13)의 두께(e) : 0.35mm
- 굴곡 바아(4)의 폭(1) : 18mm
- 굴곡 바아(4)의 두께(E) : 3mm
- 로드셀의 길이 : 125mm
- 굴곡 바아간의 거리(D) : 53mm
- 제2 블레이드(13)의 재료 : 강철
- 굴곡 바아(4)의 재료 : AU4G 와 같은 알루미늄 합금
두 개의 굴곡 바아간의 거리(D)가 감소되면 제2 블레이드(13)의 폭(L)은 동시에 증가되어야만, 동일한 불감성이 로드의 횡축 오프셋에 얻어진다. 그런데 약 20mm의 거리(D)에서는 약 50mm의 폭(L)이 적합하다.
전술된 로드셀은 약5Kg 정도까지의 로드를 측정하는데 적절한 것이다.
상기 예에서, 제2 블레이드(13)의 폭(L)은 적어도 굴곡 바아(4) 폭(1)의 두배와 같고, 그 두께(e)는 굴곡 바아의 두께(E)보다 훨씬 작고, 두께의 비는 10에 가깝다. 굴곡 바아(4)는 적어도 두께(E)의 20배인 폭(1)이 사용되고, 제2 블레이드(13)는 적어도 두께(e)의 50배인 폭(L)을 갖고 있다. 이러한 조건하에서, 제2 블레이드(13)의 폭(L)이 적어도 굴곡 바아(4)폭(1)의 두배에서는 로드셀이 양호한 감지 측정치를 가지고 적절하게 기계적 진동을 댐핑한다.
종방향으로 로드(8)의 중심 이탈로 야기되는 혼란의 감소 또는 보정은 다른 방법으로 제공된다. 로드(8)가 종방향 예를 들면 위치(18) 또는 위치(19)로 정해져 위치 이동할 때, 제2 블레이드(13)의 상태는 오직 단일 굴곡 바아만을 포함하고 있는 로드셀(1)에 대해서 굴곡 바아(4)에 의해 유도되는 대부분이 변형을 감소시킨다. 그러나 종방향 중심 이탈은 굴곡 바아(4) 및 제2 블레이드(13)의 축방향 압축 또는 견인력을 유발하며, 굴곡 바아(4)의 미세한 변형을 관찰할 수 있게 되고, 그 변형은 측정된 전기 신호의 변환을 유도한다.
종방향 중심 이탈로 인한 변환을 보정하기 위하여 공지된 기술은 굴곡 바아(4)의 종방향을 따라 오프셋시키는 적어도 두 개의 영역(11,12)내이고 상기 바아의 중간으로부터 동일 거리에 있는 응력 게이지를 개재시켜 사용된다. 따라서 다른 영역에 있는 게이지는 바아(4)의 굴곡 동안에 서로 다른 응력을 받게 되지만, 게이지의 조합은 힘의 종방향 중심 이탈과는 무관하게 전기 신호를 생성한다.
제2도 재지 제5도에 도시된 실시예에서, 굴곡 바아(4)는 다음과 같이 개재된 4개의 응력 게이지를 갖고 있다. 굴곡 바아의 표면 길이 변화를 감지하는 제1 응력 게이지(20)는 상기 굴곡 바아(4)의 제1단부(7)에 인접한 상부면(21)에 고정된다. 제2게이지(22)는 굴곡 바아(4)의 동일 영역의 하부면(23)에 고정된다. 제3 게이지(24)는 제2단부(10)에 인접한 굴곡 바아의 상부면(21)상에 고정되고, 제4 게이지(25)는 굴곡 바아의 동일 영역의 하부면(23)에 고정된다. 게이지(20,22,24,25)는 굴곡 바아(4) 표면의 길이 변화를 감지한다. 길이 변화를 감지하는 상기 셀은 본 기술 분야에서 양호하게 공지되어 있으며, 제4도 및 제5도에 도시되어 있다. 이들은 종방향으로 배치되고 두 개의 연결 터미널 사이에서 일련으로 연결된 일련의 저항 필라멘트를 포함하고 있다. 응력 게이지(20,22,24,25)는 전기 공급원(V)에 연결된 두 개의 공급 터미널(26,27)사이와 전기 신호를 측정하는 수단(V)에 연결된 두 개의 측정 터미널(28,29) 사이에서 제15도에 도시된 바와 같이 휘트스톤 브리지 형태로서 전기적으로 연결되어 있다.
제6도 내지 제11도에 도시된 변경예는 게이지의 배선을 용이하게 한다. 이러한 변경예에 있어서, 응력 게이지는 굴곡 바아(4)의 동일한 상부면상의 두 개의 영역(11,12)으로 분할되고, 각 영역(11,12)은 두 개의 응력 게이지를 포함하고 있다.
제8도 및 제9도에 도시된 제1실시예에서 응력 게이지(20,24)는 굴곡 바아(4)의 표면 길이 변화를 감지하고, 응력 게이지(22,25)는 굴곡 바아(4)의 표면의 폭변화를 감지한다. 게이지(20,22)는 표면영역(11)에 함께 모여 있고, 게이지(24,25)는 표면 영역(12)에 함께 모여 있다.
제10도 및 제11도의 실시예에서 4개의 응력 게이지(20,22,24,25)는 굴곡 바아(4)의 표면의 길이 변화를 감지한다. 다음에 게이지(20,25)는 표면 영역(11)에 함께 모여 있고, 게이지(22,24)는 표면 영역(12)에 함께 모여 있다.
두 개 실시예에서 응력 게이지는 각각의 브리지 레그와 같이 제15도에 도시된 바와 같이 연결되어, 일련의 게이지(20,22)에 의해 형성된 레그와 같은 각 브리지 레그는 양성 저항 변화를 하는 게이지와 음성 저항 변화를 하는 게이지를 포함하고 있다.
제12도 내지 제14도의 실시예에서, 굴곡 바아(4)는 단부(7,10)의 한쪽 또는 다른쪽에 인접하여 배치되고, 감소 구역의 단일 영역내에 배치된 4개의 응력 게이지를 포함하고 있다. 예를들면, 4개의 응력 게이지는 굴곡 바아(4)의 제2단부(10)에 인접하는 영역(12)내에 배치된다. 이러한 경우 종방향의 로드 오프셋은 더 이상 평행하지 않는 제2블레이드(13)와 굴곡 바아(4)사이에 각도 A를 제공하여 보정된다.
굴곡 바아(4)와 제2블레이드(13)의 제1단부(7)와 단부(14)를 분리하는 거리(D2)보다 큰 제2단부(10)와 단부(15)를 분리하는 거리(D1)로 상호 이격되어 있다. 각도 A의 값은 실험으로서 정해지고, 로드셀을 형성하는 요소의 기하 및 치수 특성에, 특히 응력 게이지의 영역에 따라 선택되는 위치에 따른다. 이러한 값은 일반적으로 적으며, 예를들면 1도보다 적다. 각도 A로 인한 보정 효과는, 버클링을 일으키는 변형과 대항하는 방향으로의 굴곡 변형이, 굴곡 바아(4)의 종방향 압축 또는 견인력이 있는 동안에 응력 게이지의 영역내에서 일어난다는 사실로서 설명되어진다.
제12도 내지 제14도의 실시예에서, 굴곡 바아(4)의 표면 길이 변화에 민감한 두 개의 응력 게이지(22,24)와 굴곡 바아(4)의 표면 폭 변화에 민감한 두 개의 응력 게이지(20,25)를 갖는 응력 게이지가 예를들어 제14도에 도시된 것처럼 배열될 수 있다.
유사한 실시예가 굴곡 바아(4)의 제1단부(7)에 근접한 영역(11)에 네 개의 응력 게이지를 배열함으로써 제공될 수 있다.
전기 접속부는 네 개의 게이지가 단일 영역에 함께 존재하는 제12도 내지 제14도의 실시예에서 매우 용이해진다.
상술한 실시예에서, 네 개의 응력 게이지는 굴곡 바아(4)에 양호하게 고정되며 브리지에 연결된다. 바아상의 네 개의 게이지 배열은 열 드리프팅(thermal drifting)에 기인한 단점을 감소시킨다. 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 굴곡 바아의 동일 표면상에 고정되고 휘트스톤 브리지의 제1레그를 형성하는 예를들어 게이지(20,22)와 같은 단지 두 개의 응력 게이지만을 사용하는 것도 가능하며, 동일한 고정값의 전기 저항에 의해 대체되는 브리지의 제2레그를 형성하는 게이지(24,25)와 같은 다른 두 개의 게이지를 사용하는 것도 가능하다. 두 개의 응력 게이지 및 두 개의 저항기를 갖춘 구조는 도시되고 상술된 게이지 배열의 각각에 사용 가능하다.
본 발명의 상술한 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위의 영역내에서의 이의 다른 변경 및 개괄적인 것을 포함한다.

Claims (8)

  1. 측정될 힘의 방향(5)에 대해 대체로 수직한 방향으로 배열된 탄성 변형가능한 제1굴곡 바아(4)와, 제1굴곡 바아에 대체로 평행한 방향으로 배열된 탄성 변형가능한 제2굴곡 바아(13)와, 측정될 힘의 방향(5)에 대해 대체로 평행하게 굴곡 바아(4,13)의 제1단부(7,14)에 고정되며 측정될 하중을 수용하는 플랫포옴(2)에 고정되는 가동 직립재(6)와, 측정될 힘의 방향(5)에 대해 대체로 평행하게 굴곡 바아(4,13)의 제2단부(10,15)에 고정되며 베이스(3)에 고정되는 고정 직립재(9)와, 고정 직립재(9)와 가동 직립재(6)사이에 적용된 기계적 힘의 작용하에서 제1굴곡 바아(4)의 굴곡에 의한 변형 함수로써의 전기 신호를 이송하기 위한 전기 측정 회로에서의 전기 접속을 위해 제1굴곡 바아(4)의 표면에 고정된 응력 게이지(20,22,24,25)를 구비하는 칭량 기구의 로드셀에 있어서, 상기 제1굴곡 바아(4)는 두께(E) 및 폭(1)을 가지고 측정될 힘의 방향에 대해 대체로 수직하게 상부 또는 하부 표면중 적어도 하나에 응력 게이지를 지탱하는 그다지 편평하지는 않은 탄성 변형가능한 굴곡 바아이며, 상기 제2굴곡 바아(13)는 측정될 힘의 방향에 대해 대체로 수직한 평면에 배열된 작은 두께(e)와 큰 폭(L)을 갖는 편평하고 넓은 탄성 변형가능한 제2블레이드이며, 상기 굴곡 바아(4)의 두께(E)는 블레이드(13)의 두께(e)보다 크고 블레이드(13)의 폭(L)은 굴곡 바아(4)의 폭(1)보다 큰 것을 특징으로 하는 로드셀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가동 직립재(6)는, 굴곡 바아(4)에 평행하게 길이(L1)에 걸쳐 연장되고 굴곡 바아(4)에 수직하게 폭(L2)에 걸쳐 연장되는 로드 수용 플랫포옴(2)에 고정되며, 상기 제2블레이드(13)는 로드 수용 플랫포옴(2)의 폭(L2)과 거의 같은 일정한 폭(L)을 갖는 것을 특징으로 하는 로드셀.
  3. 제1항에 있어서, 측정될 힘에 의해 생성된 굴곡 방향에서는 굴곡 바아(4)의 강성은 제2블레이드(13)의 강성보다 매우 큰 것을 특징으로 하는 로드셀.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 응력 게이지(20,22,24,25)는 바아의 굴곡중에 분리 응력의 영향을 받도록 그리고 게이지 조합이 힘의 종방향 중심 이탈과는 독립적인 신호를 생성하도록 바아의 중심으로부터 동일한 거리로 굴곡 바아에서 서로 종방향으로 이격된 적어도 두 영역(11,12)으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 로드셀.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 응력 게이지(20,22,24,25)는 중심 영역에서 이격된 굴곡 바아(4)의 단일 영역(12)에 배열되며, 상기 굴곡 바아(4) 및 제2블레이드(13)각각의 제1단부(7,14)는 굴곡 바아(4)가 힘의 종방향 중심 이탈의 영향을 보상하도록 선택된 각(A)으로, 제2블레이드(13)를 형성하도록 제2단부(10,15)를 분리하는 거리(D2)보다 큰 제1단부(7,14)를 분리하는 거리(D1)로 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 로드셀.
  6. 제5항에 있어서, 상기 굴곡 바아(4)에 고정된 네 개의 응력 게이지(20,22,24,25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀.
  7. 제5항에 있어서, 상기 굴곡 바아(4)에 고정되고 동일한 고정값을 갖는 두 개의 전기 저항체(24,25)와 합체된 두 개의 응력 게이지(20,22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드셀.
  8. 제1항 내지 제3항중 한항에 따른 로드셀(1)과, 가동 직립재(6)와 고착되고 굴곡 바아(4) 및 제2블레이드(13)에 대체로 평행한 평면에 배열된 로드 수용 플랫포옴(2)과, 고정 직립재(9)와 고착되고 로드 수용 플랫포옴(2)에 대체로 평행한 평면에 배열된 베이스(3)와, 전기 공급원(V)에 연결된 두 개의 공급 단자(26,27)사이에 그리고 전기 신호를 측정하는 수단(V)에 연결된 두 개의 측정단자(28,29) 사이에 있는 휘트스톤 브리지의 응력 게이지(20,22,24,25)들을 연결하는 전기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스케일.
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