RU2786759C1 - Strain sensor - Google Patents

Strain sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2786759C1
RU2786759C1 RU2022107583A RU2022107583A RU2786759C1 RU 2786759 C1 RU2786759 C1 RU 2786759C1 RU 2022107583 A RU2022107583 A RU 2022107583A RU 2022107583 A RU2022107583 A RU 2022107583A RU 2786759 C1 RU2786759 C1 RU 2786759C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensitive element
strain gauge
sensor
signal processing
housing
Prior art date
Application number
RU2022107583A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Сергеевич Скрипников
Сергей Ильич Матвеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РД Групп"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РД Групп" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РД Групп"
Application granted granted Critical
Publication of RU2786759C1 publication Critical patent/RU2786759C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment, namely to tensometric devices for measuring deformations of parts, and can be used to determine the weight of a load and the axle load of trucks. The sensor contains a plastic housing, rigidly fastened with two lining plates, inside of which a metal sensitive element with a full-bridge strain gauge assembly is installed. The sensitive element is connected to the electronic signal processing module and is made of a stamped metal sheet fixed in the housing by means of two pairs of fixing plates fastened together, and a temperature sensor is installed on it, connected to the electronic signal processing module. The thickness of the sensitive element is selected from the range from 0.5 to 3 mm, and the height of the sensitive element together with the fixing plates does not exceed 5 to 10 mm. A dome-shaped shielding element made of foil material with a thickness of 0.2 to 0.5 mm is installed inside the case. The length and width of the case does not exceed 55×38 mm, respectively.
EFFECT: improving the manufacturability of strain gauge strain gauge.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к тензометрическим устройствам для измерения деформаций твердых тел и может быть использовано для определения деформаций от веса груза, например определения нагрузки на ось грузовых автотранспортных средств.SUBSTANCE: invention relates to measuring technique, namely, to tensometric devices for measuring deformations of solid bodies and can be used to determine deformations due to the weight of a load, for example, to determine the axle load of trucks.

Известен датчик деформации RU 201365, опубл. 11.12.2020, содержащий съемный корпус, закрепленный на основании датчика, выполненного в виде пластины, средняя часть которой имеет дугообразную форму и выступы для фиксации корпуса, также на краях пластины выполнены отверстия для крепления датчика к объекту измерения, а тензорезистивный мост прикреплен к дугообразной поверхности основания. Недостатком такой конструкции датчика является сложность изготовления элементов датчика, подразумевающая использование высокоточного металлообрабатывающего оборудования и исключающая возможность изготовления серийной партии в промышленных масштабах в короткие сроки в случае необходимости обеспечения конвейерного производства грузовых транспортных средств.Known strain sensor RU 201365, publ. 12/11/2020, containing a removable housing, fixed on the base of the sensor, made in the form of a plate, the middle part of which has an arcuate shape and protrusions for fixing the housing, holes are also made on the edges of the plate for attaching the sensor to the measurement object, and the strain-resistive bridge is attached to the arcuate surface grounds. The disadvantage of this design of the sensor is the complexity of manufacturing sensor elements, which implies the use of high-precision metalworking equipment and excludes the possibility of manufacturing a serial batch on an industrial scale in a short time if it is necessary to ensure conveyor production of trucks.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) принят датчик деформации горизонтального типа RU 2711183, опубл. 15.01.2020, состоящий из сборки, содержащей две пары перпендикулярно направленных тензорезисторов фольгового типа на основе константана, представляющих собой полномостовую схему Уитсона, наклеенную в геометрическом центре дугообразной, предварительно отполированной ручным или полумеханическим способом до уровня не менее 7 класса чистоты, поверхности металлического элемента, интегрированный во внутрь корпуса датчика электронный модуль обработки сигналов тензорезисторной сборки, включающий 32-битный процессор на основе ядра Cortex-M0, высокоточный цифровой датчик температуры для осуществления процесса температурной компенсации, NFC модуль, и CAN интерфейс для проводной передачи данных на монитор системы для дальнейшей обработки и индикации, при этом металлическая часть корпуса датчика выполнена из легированной стали марки 40CrNiMoA, а пластиковая часть корпуса выполнена из ударопрочного и маслобензостойкого стеклонаполненного полиамида. Известный датчик разрабатывался для использования преимущественно на грузовых и сельскохозяйственных транспортных средствах, однако, его конструкция включает сложный в изготовлении чувствительный металлический элемент, что значительно увеличивает сроки производства датчика, а также размеры самого датчика превышают размеры свободного пространства для его установки.As the closest analogue (prototype) adopted a horizontal strain gauge RU 2711183, publ. 01/15/2020, consisting of an assembly containing two pairs of perpendicularly directed foil-type strain gauges based on constantan, which are a full-bridge Whitson circuit, glued in the geometric center of an arc-shaped, pre-polished manually or semi-mechanically to a level of at least 7 cleanliness class, the surface of a metal element, an electronic signal processing module of a strain gauge assembly integrated inside the sensor housing, including a 32-bit processor based on the Cortex-M0 core, a high-precision digital temperature sensor for implementing the temperature compensation process, an NFC module, and a CAN interface for wired data transmission to the system monitor for further processing and indication, while the metal part of the sensor housing is made of 40CrNiMoA alloy steel, and the plastic part of the housing is made of shock-resistant and oil and petrol-resistant glass-filled polyamide. The well-known sensor was developed for use mainly on trucks and agricultural vehicles, however, its design includes a sensitive metal element that is difficult to manufacture, which significantly increases the production time of the sensor, and the dimensions of the sensor itself exceed the dimensions of the free space for its installation.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение технологичности тензометрического датчика деформации за счет улучшения его приспособленности к производству, эксплуатации и ремонту путем обеспечения простоты его изготовления, минимизации размеров датчика и унификации комплектующих, а также повышение точности измерений за счет усиления помехозащищенности и устойчивости к внешним неблагоприятным воздействиям.The technical result of the present invention is to increase the manufacturability of the strain gauge strain gauge by improving its suitability for production, operation and repair by ensuring ease of manufacture, minimizing the size of the sensor and unifying the components, as well as improving the accuracy of measurements by increasing noise immunity and resistance to external adverse effects.

Технический результат достигается тем, что в датчике деформации горизонтального типа, содержащем пластиковый корпус, жестко скрепляемый с двумя подкладочными пластинами, внутри которого установлен металлический чувствительный элемент с дугообразной средней частью, на которой установлена тензорезисторная сборка, и соединенный с электронным модулем обработки сигналов, согласно изобретению, чувствительный элемент выполнен из штампованного металлического листа, закрепленного в корпусе при помощи двух пар скрепленных между собой штампованных фиксирующих пластин, а на нем установлен температурный датчик, связанный с электронным модулем обработки сигналов.The technical result is achieved by the fact that in a horizontal type strain gauge containing a plastic housing rigidly fastened with two backing plates, inside of which a metal sensitive element with an arcuate middle part is installed, on which a strain gauge assembly is installed, and connected to an electronic signal processing module, according to the invention , the sensitive element is made of a stamped metal sheet fixed in the housing with the help of two pairs of stamped fixing plates fastened together, and a temperature sensor is installed on it, associated with an electronic signal processing module.

Кроме того, внутри корпуса над электронным модулем может быть установлен куполообразный экранирующий элемент из фольгированного материала толщиной от 0,2 до 0,5 мм.In addition, a dome-shaped shielding element made of foil material with a thickness of 0.2 to 0.5 mm can be installed inside the housing above the electronic module.

При этом, длина и ширина корпуса не превышает, соответственно 55х38 мм, толщина металлического листа чувствительного элемента выбирается из диапазона от 0,5 до 3 мм, а высота чувствительного элемента вместе с фиксирующими пластинами не превышает от 5 до 10 мм.At the same time, the length and width of the housing do not exceed 55x38 mm, respectively, the thickness of the metal sheet of the sensitive element is selected from the range from 0.5 to 3 mm, and the height of the sensitive element together with the fixing plates does not exceed 5 to 10 mm.

Дополнительно с противоположной стороны от тензорезисторной сборки на чувствительном элементе в центре дугообразной части может быть установлена вторая тензорезисторная сборка, соединенная с электронным модулем.Additionally, on the opposite side of the strain gauge assembly, a second strain gauge assembly connected to the electronic module can be installed on the sensitive element in the center of the arcuate part.

Также, фиксирующие пластины могут быть попарно жестко соединены между собой при помощи электродуговой, точечной или иной сварки, а так же заклепывания. Причем допускается использование всех методов соединения одновременно.Also, the fixing plates can be rigidly connected in pairs by means of electric arc, spot or other welding, as well as riveting. Moreover, it is allowed to use all connection methods simultaneously.

Изобретение поясняется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - вид датчика в разрезе (в изометрии),Fig. 1 - sectional view of the sensor (isometric),

Фиг. 2 - вид датчика в собранном виде (в изометрии),Fig. 2 - view of the sensor in assembled form (in isometry),

Фиг. 3 - чувствительный элемент, выгнутый с фиксирующими пластинами,Fig. 3 - sensitive element, curved with fixing plates,

Фиг. 4 - чувствительный элемент, вогнутый с пластинами и тензорезисторной сборкой,Fig. 4 - sensitive element, concave with plates and strain gauge assembly,

Фиг. 5 - вид сбоку мостовой оси транспортного средства с установленными датчиками.Fig. 5 is a side view of a bridge axle of a vehicle with sensors installed.

Согласно заявленному техническому решению, тензометрический датчик горизонтального типа (Фиг. 1) представляет собой устройство для измерения деформации от веса груза, которое состоит из: пластикового корпуса 1, который жестко закреплен чаще всего четырьмя винтами 2 на двух подкладочных пластинах 3, внутри корпуса 1 которого установлен металлический чувствительный элемент 4 с тензорезисторной сборкой, соединенной с электронным модулем 5 обработки сигналов бортовой системы мониторинга осевой нагрузки (СМОН). Корпус 1 имеет перевернутую Т-образную форму (Фиг. 2), чаще всего изготавливается из ударопрочного и маслобензостойкого стеклонаполненного полиамида, и закрепляется к подкладочным пластинам 3 краями горизонтальной перекладины, которая является основанием корпуса 1. Подкладочные пластины 3 приварены или другим образом жестко закреплены на поверхности объекта измерений, например, на мостовой оси транспортного средства (Фиг. 5).According to the claimed technical solution, a horizontal type strain gauge (Fig. 1) is a device for measuring deformation from the weight of a load, which consists of: a plastic case 1, which is rigidly fixed most often with four screws 2 on two backing plates 3, inside the case 1 of which a metal sensitive element 4 with a strain gauge assembly connected to the electronic module 5 for processing signals of the onboard axle load monitoring system (SMON) is installed. The body 1 has an inverted T-shape (Fig. 2), most often made of impact-resistant and oil-and-petrol-resistant glass-filled polyamide, and is fixed to the backing plates 3 by the edges of the horizontal crossbar, which is the base of the body 1. The backing plates 3 are welded or otherwise rigidly fixed to the surface of the measurement object, for example, on the bridge axle of the vehicle (Fig. 5).

Чувствительный элемент 4 закреплен внутри корпуса 1 при помощи двух пар фиксирующих пластин 6, которые также как корпус 1 жестко крепятся к подкладочным пластинам 3 винтами 2. В каждой паре фиксирующие пластины 6 жестко соединены между собой при помощи электродуговой, или точечной, или иной сварки, или заклепывания. Допускается использование нескольких методов соединения одновременно.The sensitive element 4 is fixed inside the housing 1 with the help of two pairs of fixing plates 6, which, like the housing 1, are rigidly attached to the backing plates 3 with screws 2. In each pair, the fixing plates 6 are rigidly connected to each other by means of electric arc, or spot, or other welding, or rivets. Multiple connection methods can be used at the same time.

В корпусе 1 выполнен кабельный вывод 7 для подключения электронного модуля 5 к бортовой системе мониторинга осевой нагрузки (СМОН) (не показана).The housing 1 has a cable outlet 7 for connecting the electronic module 5 to the onboard axle load monitoring system (SMON) (not shown).

Чувствительный элемент 4 имеет форму удлиненной дугообразной пластины 8, края которой заканчиваются плоскими основаниями 9, каждое из которых крепится в паре жестко скрепленных между собой фиксирующих пластин 6, которые фиксируют чувствительный элемент 4 в корпусе 1 и на подкладочных пластинах 3. Дугообразная средняя часть 8 чувствительного элемента 4 может быть выгнута вверх (как изображено на Фиг. 3) или вогнута вниз (как изображено на Фиг. 4) по отношению к оси (мосту) транспортного средства, а тензорезисторная сборка наклеивается сверху или снизу средней части 8 в ее центре и подключается к электронному модулю 5. Кроме того, для увеличения точности и стабильности измерений, допускается установка дополнительной тензорезисторной сборки, соединяемой с электронным модулем 5 и подключаемой в электрическую схему параллельно. Дополнительная сборка закрепляется на противоположной от первой сборки стороне средней дугообразной части 8 чувствительного элемента 4. Именно такой вариант выполнения датчика с двумя тензорезисторными сборками представлен на Фиг. 1.The sensitive element 4 has the form of an elongated arcuate plate 8, the edges of which end in flat bases 9, each of which is mounted in a pair of fixing plates 6 rigidly fastened together, which fix the sensitive element 4 in the housing 1 and on the lining plates 3. The arcuate middle part 8 of the sensitive element 4 can be bent up (as shown in Fig. 3) or concave down (as shown in Fig. 4) in relation to the axis (bridge) of the vehicle, and the strain gauge assembly is glued on top or bottom of the middle part 8 in its center and connected to the electronic module 5. In addition, to increase the accuracy and stability of measurements, it is allowed to install an additional strain gauge assembly connected to the electronic module 5 and connected in parallel to the electrical circuit. The additional assembly is fixed on the side of the middle arcuate part 8 of the sensing element 4, opposite from the first assembly. one.

На металлическом чувствительном элементе 4 закреплен температурный датчик (на фигурах не показан) выводного исполнения, за счет чего исключается влияние нагрева печатной платы модуля 5 на результаты измерений вследствие саморазогрева ее электронных компонентов, в частности, микросхемы контроллера в процессе эксплуатации. Данные измерения с температурного датчика поступают в электронный модуль 5.A temperature sensor (not shown in the figures) of the output version is fixed on the metal sensitive element 4, thereby eliminating the effect of heating the printed circuit board of the module 5 on the measurement results due to self-heating of its electronic components, in particular, the controller microcircuit during operation. The measurement data from the temperature sensor are sent to the electronic module 5.

Чувствительный элемент 4 изготавливается путем штампования из металлического листа, толщина которого выбирается из диапазона от 0,5 до 3 мм. Такой способ изготовления чувствительного элемента позволяет в несколько десятков раз увеличить скорость и простоту его производства, что в конечном итоге позволяет увеличить технологичность производства датчиков в целом, особенно, при необходимости обеспечения конвейерного производства грузовых автотранспортных средств. Толщина листа выбирается в зависимости от требуемых нагрузок и условий эксплуатации. Например, выявлена следующая усредненная зависимость обеспечения высокой чувствительности от толщины чувствительного элемента для грузовых транспортных средств:The sensing element 4 is made by stamping from a metal sheet, the thickness of which is selected from the range from 0.5 to 3 mm. This method of manufacturing a sensitive element makes it possible to increase the speed and simplicity of its production by several tens of times, which ultimately makes it possible to increase the manufacturability of the production of sensors as a whole, especially if it is necessary to ensure conveyor production of trucks. The thickness of the sheet is selected depending on the required loads and operating conditions. For example, the following average dependence of providing high sensitivity on the thickness of the sensing element for cargo vehicles was revealed:

•Нагрузка на ось (мост) до 5000 кг - 0,8 мм;• Axle load (bridge) up to 5000 kg - 0.8 mm;

•Нагрузка на ось (мост) до 12000 кг - 1,5 мм;• Axle load (bridge) up to 12000 kg - 1.5 mm;

•Нагрузка на ось (мост) свыше 12000 кг - 2,8 мм.• Axle load (axle) over 12,000 kg - 2.8 mm.

Использование листа толщиной менее 0,5 мм в условиях многократных динамических нагрузок в процессе эксплуатации транспортного средства приведет к существенному снижению прочности, последующей усталости и разрушению чувствительного металлического элемента.The use of a sheet with a thickness of less than 0.5 mm under conditions of repeated dynamic loads during the operation of the vehicle will lead to a significant decrease in strength, subsequent fatigue and destruction of the sensitive metal element.

Использование листа толщиной более 3 мм приведет к снижению чувствительности датчика и увеличению погрешности измерений.Using a sheet with a thickness of more than 3 mm will reduce the sensitivity of the sensor and increase the measurement error.

Особенности конструкции чувствительного элемента 4 и его закрепления между фиксирующими пластинами 6 позволяют собирать их таким образом, что высота чувствительного элемента вместе с фиксирующими пластинами 6 не превышает величину от 5 до 10 мм, которая значительно ниже высоты ранее используемых датчиков и не создает помех при эксплуатации транспортного средства, на оси (мосту) которой установлен такой датчик. Что также позволяет устанавливать его на различные по назначению транспортные средства. Изготовление корпуса 1 датчика меньшей высоты приведет к невозможности подключения датчика к бортовой системе контроля веса груза, через кабельный вывод 8.The design features of the sensitive element 4 and its fastening between the fixing plates 6 make it possible to assemble them in such a way that the height of the sensitive element together with the fixing plates 6 does not exceed 5 to 10 mm, which is significantly lower than the height of previously used sensors and does not interfere with the operation of the vehicle. means, on the axis (bridge) of which such a sensor is installed. Which also allows you to install it on vehicles of various purposes. The manufacture of the body 1 of the sensor of a lower height will lead to the impossibility of connecting the sensor to the on-board cargo weight control system through the cable outlet 8.

Конструкция тензорезисторной сборки (не показана), установленной на чувствительном элементе 4, чаще всего состоит из двух пар перпендикулярно направленных тензорезисторов фольгового типа на основе константана, представляющая собой полномостовую схему Уитсона. Тензорезисторная сборка подключена к электронному модулю 5 обработки сигналов, который представляет собой печатную плату с электронными компонентами. В примере осуществления настоящей полезной модели электронный модуль 5 содержит 32-битный процессор на основе ядра Cortex-М0 для обработки данных, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), температурный датчик для корректировки полученных измерений в зависимости от температуры металлического элемента датчика, NFC модуль для беспроводной передачи данных и CAN интерфейс для проводной передачи данных по специализированному или стандартному протоколу J1939 (FMS) на внешние устройства или в СМОН для дальнейшей обработки и индикации или визуализации.The design of the strain gauge assembly (not shown) mounted on the sensing element 4 most often consists of two pairs of perpendicularly directed foil-type strain gauges based on constantan, which is a full-bridge Whitson circuit. The strain gauge assembly is connected to the electronic signal processing module 5, which is a printed circuit board with electronic components. In the exemplary embodiment of the present utility model, the electronic module 5 contains a 32-bit processor based on the Cortex-M0 core for data processing, an analog-to-digital converter (ADC), a temperature sensor for correcting the measurements obtained depending on the temperature of the metal element of the sensor, an NFC module for wireless data transmission and CAN interface for wired data transmission using a specialized or standard J1939 (FMS) protocol to external devices or to SMES for further processing and indication or visualization.

Для повышения помехозащищенности датчика внутри корпуса 1 над печатной платой электронного модуля 5 установлен куполообразный экранирующий элемент 10 из фольгированного материала толщиной от 0,2 до 0,5 мм.To increase the noise immunity of the sensor, inside the housing 1, above the printed circuit board of the electronic module 5, a dome-shaped shielding element 10 made of foil material with a thickness of 0.2 to 0.5 mm is installed.

Кроме того, для защиты от воздействия внешних факторов в процессе эксплуатации все элементы внутри корпуса 1 заполнены, эластичным защитным компаундом, что совокупно обеспечивает рабочее функционирования датчика в условиях критических температур в диапазоне температур от -45 до +105°С, в условиях динамических нагрузок не менее 108 циклов.In addition, to protect against external factors during operation, all elements inside the housing 1 are filled with an elastic protective compound, which together ensures the operation of the sensor at critical temperatures in the temperature range from -45 to +105 ° C, under conditions of dynamic loads it does not less than 10 8 cycles.

Для фиксации корпуса 1 датчика с чувствительным элементом 4 и фиксирующими пластинами 6 на подкладочных пластинах 3 используются четыре винта 2 типа М8, длина которых выбирается от 8 до 14 мм в зависимости от толщины применяемых подкладочных пластин 3 и конструкции оси (моста). Это дополнительно приводит к уменьшению затрат и экономии материалов при серийных поставках, по сравнению с ранее применяемыми на аналогичных датчиках винтах типа М8х16 мм. Причем, сами головки винтов 2 защищены от внешних воздействий и коррозии пластиковыми колпачками.To fix the sensor body 1 with a sensitive element 4 and fixing plates 6 on the backing plates 3, four M8 type screws 2 are used, the length of which is selected from 8 to 14 mm depending on the thickness of the used backing plates 3 and the design of the axle (bridge). This additionally leads to a reduction in costs and savings in materials in serial deliveries, in comparison with screws of the M8x16 mm type previously used on similar sensors. Moreover, the screw heads 2 themselves are protected from external influences and corrosion by plastic caps.

Изготовление фиксирующих пластин 6 из более дешевого материала, чем материал чувствительного элемента, позволяет значительно снизить себестоимость датчика.The manufacture of fixing plates 6 from a cheaper material than the material of the sensing element can significantly reduce the cost of the sensor.

Часто установка тензометрического датчика измерения нагрузки на ось грузового транспортного средства осложняется ограниченностью свободной поверхности моста транспортного средства, пригодной для установки датчика. По результатам анализа различных конструкций мостов транспортных средств выбран оптимальный габаритный размер основания датчика с длиной и шириной соответственно не более 55х38 мм.Often the installation of a strain gauge sensor for measuring the load on the axle of a freight vehicle is complicated by the limited free surface of the vehicle axle suitable for installing the sensor. Based on the results of the analysis of various designs of vehicle bridges, the optimal overall size of the sensor base with a length and width of no more than 55x38 mm, respectively, was selected.

Датчик деформации работает следующим образом.The strain sensor works as follows.

На тензорезистивную сборку чувствительного элемента 4, воспринимающего деформацию и закрепленного через основания 9 зажатые между фиксирующими пластинами 6 четырьмя винтами, проходящими через отверстия в горизонтальной части (основании) корпуса 1, к подкладочным пластинам 3 приваренным к верхней горизонтальной поверхности оси транспортного средства с помощью сварки (Фиг. 5), подается напряжение питания. При деформации дугообразной части 8 чувствительного элемента 4 от веса груза транспортного средства происходит изменение сопротивления тензорезистивной сборки или обеих сборок. Величина измеренного электрического сигнала поступает в электронный модуль 5 обработки сигналов, обрабатывается и далее передается в подключаемый через кабельный вывод 7 и кабель в СМОН, где информация об изменениях выводится на экран и сохраняется в фискальной памяти.On the tensoresistive assembly of the sensitive element 4, perceiving deformation and fixed through the bases 9, clamped between the fixing plates 6 by four screws passing through the holes in the horizontal part (base) of the body 1, to the backing plates 3 welded to the upper horizontal surface of the vehicle axle by welding ( Fig. 5), the supply voltage is applied. When the arcuate part 8 of the sensing element 4 is deformed due to the weight of the vehicle load, the resistance of the piezoresistive assembly or both assemblies changes. The value of the measured electrical signal enters the electronic signal processing module 5, is processed and then transferred to the connected via cable outlet 7 and the cable to the SMON, where information about the changes is displayed on the screen and stored in the fiscal memory.

Предлагаемая конструкция датчика позволяет за счет конструкции составных элементов быстро и недорого изготавливать датчик осевой нагрузки для определения веса груза и нагрузки на ось грузовых автотранспортных средств различных типов за счет компактности размеров, и минимизировать расходы при ремонте и установке за счет использования унифицированных составных элементов, а также проводить достоверные и точные измерения в условиях повышенных или пониженных температур и различных помех.The proposed design of the sensor allows, due to the design of composite elements, to quickly and inexpensively produce an axle load sensor to determine the weight of the load and the axle load of various types of trucks due to its compact size, and to minimize costs during repair and installation through the use of unified components, as well as carry out reliable and accurate measurements in conditions of high or low temperatures and various interferences.

Claims (5)

1. Датчик деформации горизонтального типа, содержащий пластиковый корпус, жестко скрепляемый с двумя подкладочными пластинами, внутри которого установлен металлический чувствительный элемент с дугообразной средней частью, на которой установлена тензорезисторная сборка, соединенная с электронным модулем обработки сигналов, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен из штампованного металлического листа, закрепленного в корпусе при помощи двух пар скрепленных между собой штампованных фиксирующих пластин, а на нем установлен температурный датчик, связанный с электронным модулем обработки сигналов.1. A horizontal-type strain sensor containing a plastic housing rigidly fastened with two backing plates, inside which a metal sensitive element with an arc-shaped middle part is installed, on which a strain-resistor assembly is installed, connected to an electronic signal processing module, characterized in that the sensitive element is made of a stamped metal sheet fixed in the housing with the help of two pairs of stamped fixing plates fastened together, and a temperature sensor connected to the signal processing electronic module is installed on it. 2. Датчик деформации по п. 1, отличающийся тем, что толщина металлического листа чувствительного элемента находится в диапазоне от 0,5 до 3 мм, а высота чувствительного элемента вместе с фиксирующими пластинами не превышает от 5 до 10 мм.2. Strain sensor according to claim 1, characterized in that the thickness of the metal sheet of the sensing element is in the range from 0.5 to 3 mm, and the height of the sensing element together with the fixing plates does not exceed 5 to 10 mm. 3. Датчик деформации по п. 1, отличающийся тем, что внутри корпуса над электронным модулем установлен куполообразный экранирующий элемент из фольгированного материала толщиной от 0,2 до 0,5 мм.3. Strain sensor according to claim 1, characterized in that a dome-shaped shielding element made of foil material with a thickness of 0.2 to 0.5 mm is installed inside the housing above the electronic module. 4. Датчик деформации по п. 1, отличающийся тем, что длина и ширина корпуса не превышают соответственно 55×38 мм.4. Strain sensor according to claim 1, characterized in that the length and width of the body do not exceed 55×38 mm, respectively. 5. Датчик деформации по п. 1, отличающийся тем, что с противоположной стороны от тензорезисторной сборки на чувствительном элементе в центре дугообразной части установлена вторая тензорезисторная сборка, соединенная с электронным модулем обработки сигналов.5. The strain sensor according to claim 1, characterized in that on the opposite side of the strain gauge assembly on the sensitive element in the center of the arcuate part there is a second strain gauge assembly connected to the electronic signal processing module.
RU2022107583A 2022-03-22 Strain sensor RU2786759C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786759C1 true RU2786759C1 (en) 2022-12-26

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU119369A1 (en) * 1958-06-16 1958-11-30 Г.Е. Рудашевский A method of manufacturing strain gauge resistance sensors
SU131529A1 (en) * 1958-04-04 1959-11-30 Р.А. Макаров Device for measuring linear deformations of structural elements
RU2110766C1 (en) * 1996-07-23 1998-05-10 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Meter measuring deformations at increased temperatures
US7155981B2 (en) * 2001-09-14 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Strain sensor with fixing members
US8024980B2 (en) * 2008-01-24 2011-09-27 Microstrain, Inc. Independently calibrated wireless structural load sensor
RU201365U1 (en) * 2019-09-30 2020-12-11 Открытое акционерное общество "МИНСКИЙ НИИ РАДИОМАТЕРИАЛОВ" Strain gauge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU131529A1 (en) * 1958-04-04 1959-11-30 Р.А. Макаров Device for measuring linear deformations of structural elements
SU119369A1 (en) * 1958-06-16 1958-11-30 Г.Е. Рудашевский A method of manufacturing strain gauge resistance sensors
RU2110766C1 (en) * 1996-07-23 1998-05-10 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Meter measuring deformations at increased temperatures
US7155981B2 (en) * 2001-09-14 2007-01-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Strain sensor with fixing members
US8024980B2 (en) * 2008-01-24 2011-09-27 Microstrain, Inc. Independently calibrated wireless structural load sensor
RU201365U1 (en) * 2019-09-30 2020-12-11 Открытое акционерное общество "МИНСКИЙ НИИ РАДИОМАТЕРИАЛОВ" Strain gauge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3938603A (en) Constant moment weigh scale with floating flexure beam
JP3792274B2 (en) Six-axis force sensor using multiple shear strain gauges
JP5172136B2 (en) Method and device for monitoring and / or determining the state of a force measuring device
EP2175147B1 (en) Load indicating fastener apparatus
CA2898117C (en) Improved load cell
US5090493A (en) Load cells and scales therefrom
EP2189766A1 (en) Measurement of wheel and/or axle load of road vehicles
US5522270A (en) Device for the measurement of stresses exerted on a mechanical part, and method to fasten said device
US7210362B2 (en) Diaphragm type load detection sensor, load detection unit and electronic scale using same
CN102313592A (en) The calibration steps of weight sensor, be used to use the weight sensor and the electronic-weighing equipment of this method
KR101808928B1 (en) Strain transmitter
RU2786759C1 (en) Strain sensor
US4282762A (en) Load sensing transducer
US10830271B2 (en) Sensor for measuring a tightening force applied on a screw-assembly member
US7104139B2 (en) System and method for load sensing using piezoelectric effect
JP2007506985A (en) Data detection and processing system for rolling bearings and rolling bearings having such a system
USRE32003E (en) Constant moment weigh scale with floating flexure beam
US20220404222A1 (en) Detector and Detecting System
CN111397789A (en) Torque pressure sensing device and electric screwdriver
RU2784680C1 (en) Strain sensor
CN211717572U (en) Force sensor
US20030010106A1 (en) Unknown
RU176599U1 (en) Device for determining the axle load of a vehicle
CN214667200U (en) Vehicle-mounted weighing device and weighing system
USRE32002E (en) Constant moment weigh scale with floating flexure beam