SK2252020U1 - Device for elimination of load and overload of strain gauge sensor - Google Patents
Device for elimination of load and overload of strain gauge sensor Download PDFInfo
- Publication number
- SK2252020U1 SK2252020U1 SK225-2020U SK2252020U SK2252020U1 SK 2252020 U1 SK2252020 U1 SK 2252020U1 SK 2252020 U SK2252020 U SK 2252020U SK 2252020 U1 SK2252020 U1 SK 2252020U1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- strain gauge
- gauge sensor
- overload
- delimiting
- screw
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Zariadenie na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača pozostáva z pevnej časti zariadenia, ktorá je tvorená nosnou doskou (1) podpernej konštrukcie, prichytením (2) tenzometrického snímača, vodiacim puzdrom (3), klietkou (8) vedenia, hlavným hriadeľom (7) a vymedzovacím elementom (10). V pevnej časti zariadenia na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača je uložená pohyblivá časť, ktorá pozostáva z vymedzovacej skrutky (4), nosného piesta (5), vačkového mechanizmu (6) a tlačného/ťažného piesta (9). Prostredníctvom pohybov pohyblivej časti zariadenia dochádza k ochrane tenzometrického snímača (11) pred nežiaducim pasívnym zaťažením v čase mimo jeho aktívnej činnosti a zároveň k ochrane pred nežiaducim preťažením tenzometrického snímača priamo počas jeho aktívnej činnosti, tzn. v procese merania.The device for eliminating undesired load and overload of the strain gauge sensor consists of a fixed part of the device, which consists of a support plate (1) of the supporting structure, attachment (2) of the strain gauge sensor, guide sleeve (3), guide cage (8), main shaft (7) and a delimiting element (10). A movable part is housed in the fixed part of the device for eliminating undesired loads and overloads of the strain gauge sensor, which consists of a delimiting screw (4), a support piston (5), a cam mechanism (6) and a push / pull piston (9). By means of the movements of the moving part of the device, the strain gauge sensor (11) is protected against undesired passive load outside its active operation and at the same time the strain gauge sensor is protected against undesired overload directly during its active operation, ie. in the measurement process.
Description
Doterajší stav technikyPrior art
Tenzometrické snímače sú v súčasnosti rozšírenou skupinou snímačov používaných majoritne na váženie objektov alebo sústav v technických aplikáciách. Veľmi často sú na ich aplikáciu kladené vysoké nároky (na presnosť váženia), ktoré sú súčasné existujúce tenzometrické snímače vzhľadom na ich vyhotovenie schopné splniť. Významným faktorom ovplyvňujúcim presnosť aplikácie tenzometrických snímačov sú neželané javy ich preťaženia (zaťaženie väčšou váhou v porovnaní s váhou na ktorú sú konštrukčne určené) a tiež neželaným javom je ich pasívne zaťaženie ostatnou konštrukciou alebo predmetmi mimo času ich primárneho určenia (mimo procesu váženia).Strain gauges are currently an extended group of sensors used mainly for weighing objects or systems in technical applications. Very often, high demands are placed on their application (for weighing accuracy), which the currently existing strain gauges are able to meet due to their design. An important factor influencing the accuracy of the application of strain gauges is the undesirable phenomena of their overload (loading with a higher weight compared to the weight for which they are designed) and also the undesirable phenomenon of their passive loading by other structures or objects outside their primary determination (outside the weighing process).
Sú známe riešenia spôsobov ochrany senzora váženia napríklad systém vyplývajúci z monitorovania a získavania údajov o vážení zo senzora, výpočtu zdvíhacej sily a následného posudzovania vzhľadom k hodnotám preťaženia popísaný v patentovom dokumente CN111174888 (A). Ďalším známym spôsobom ochrany snímačov je pridanie elementov rušiacich proces merania, ako napríklad podľa patentového dokumentu CN105021370 (A), kde je k odporovému snímaču pripojená rušiaca tyč zaistená poistnou maticou. Prípadne je známe technické riešenie podľa patentového dokumentu CN110207889 (A), kde pohyblivé spojenie prostredníctvom vodiacich skrutiek a hriadeľov, pmžín a lineárnych ložísk preruší merame, snímač sa pohybuje dolu, a tým sa zabráni jeho poškodeniu.Solutions of methods for protecting a weighing sensor are known, for example a system resulting from monitoring and obtaining weighing data from a sensor, calculating the lifting force and subsequent assessment with respect to overload values described in patent document CN111174888 (A). Another known way of protecting sensors is the addition of elements interfering with the measuring process, such as according to patent document CN105021370 (A), where an interfering rod secured with a lock nut is connected to a resistance sensor. Alternatively, a technical solution is known according to patent document CN110207889 (A), where a movable connection by means of guide screws and shafts, rods and linear bearings interrupts the measurement, the sensor moves downwards and thus its damage is prevented.
Skupina VEIGROUP ponúka na trh produkty TRUELOAD pod značkou Vei On-board Weighing, systém ochrany proti preťaženiu a optimalizácie užitočného zaťaženia ako riešenie pre monitorovanie zaťaženia a preťaženia.The VEIGROUP Group offers TRUELOAD products under the Vei On-board Weighing brand, an overload protection and payload optimization system as a solution for monitoring loads and overloads.
V súčasnosti nie sú dostupné riešenia eliminujúce nežiaduce pasívne zaťaženie tenzometrických snímačov integrované v technických zariadeniach, resp. nie sú integrované do konštrukčných zariadení vybavených tenzometrami a tiež tieto konštrukčné zariadenia nedisponujú možnosťou automatizácie eliminácie nežiaduceho pasívneho zaťaženia a nežiaduceho preťaženia pri aktívnej činnosti tenzometrických snímačov mimo procesu samotného váženia.At present, solutions eliminating the undesired passive load of strain gauges integrated in technical equipment, resp. they are not integrated into design devices equipped with strain gauges and also these design devices do not have the possibility to automate the elimination of undesired passive loads and undesired overloads during the active operation of strain gauges outside the weighing process itself.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Uvedené nedostatky stavu techniky odstraňuje predkladané technické riešenie, ktorého podstatou je konštrukcia zariadenia na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača, ktoré sa vyznačuje predovšetkým svojimi kompaktnými rozmermi, plnou integráciou do konštrukcie technického zariadenia, odolnosťou voči poruchám a úplnou automatizáciou činnosti. V návrhu konštrukcie je zahrnutá prípadná potreba variability technického vyhotovenia v závislosti na konkrétnom konštrukčnom riešení aplikácie tenzometrického snímača v technickom zariadení a zároveň potreba variability vyplývajúca z veľkosti a typu použitého tenzometrického snímača.These shortcomings of the prior art are eliminated by the present technical solution, the essence of which is the construction of a device for eliminating undesired loads and overloads of a strain gauge, which is characterized by its compact dimensions, full integration into the construction of technical equipment, fault tolerance and complete automation. The design of the structure includes the possible need for variability of the technical design depending on the specific design solution of the application of the strain gauge sensor in the technical equipment and also the need for variability resulting from the size and type of strain gauge used.
Zariadenie je konštrukčne zostavené z pevnej a pohyblivej časti. Prostredníctvom pohyblivej časti sú realizované pracovné pohyby zariadenia, ktorých cieľom je modifikácia funkcie zariadenia v závislosti na činnosti, resp. nečinnosti, zabudovaného tenzometrického snímača, ktorý je predmetom ochrany pred nežiaducim pasívnym zaťažením v čase mimo aktívnej činnosti a zároveň aj predmetom ochrany pred nežiaducim preťažením tenzometrického snímača počas jeho aktívnej činnosti, t. j. počas merania. Iniciácia činnosti a celý pracovný cyklus pohyblivej časti zariadenia sú realizované pohonom, ktorý z dôvodu univerzálnosti riešenia nie je súčasťou zariadenia na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača. Podmienkou výberu vhodného pohonu je nutnosť vykonávať lineárny pracovný pohyb na výstupe a zároveň musí byť pohon vybavený prostriedkami na zaistenie pevnej polohy (napr. brzdou) na zabránenie nežiaduceho pohybu mimo času aktívnej činnosti zariadenia. Vhodnými riešeniami sú lineárne pohony pneumatické, elektromechanické atď.The device is structurally assembled from a fixed and a movable part. By means of the movable part, working movements of the device are realized, the aim of which is to modify the function of the device depending on the activity, resp. of inactivity, of a built-in strain gauge, which is the subject of protection against unwanted passive load in the time outside active operation and at the same time also the subject of protection against undesired overload of the strain gauge during its active operation, t. j. during the measurement. The initiation of the operation and the entire working cycle of the moving part of the device are realized by the drive, which due to the versatility of the solution is not part of the device to eliminate unwanted load and overload of the strain gauge sensor. The condition for selecting a suitable drive is the need to perform a linear working movement at the output and at the same time the drive must be equipped with means to ensure a fixed position (eg brake) to prevent unwanted movement outside the active operation of the device. Suitable solutions are pneumatic, electromechanical linear drives, etc.
Podstatu technického riešenia je možné popísať v dvoch polohách zariadenia, v závislosti na činnosti resp. nečinnosti tenzometrického snímača:The essence of the technical solution can be described in two positions of the device, depending on the activity or. strain gauge inactivity:
1. Tenzometrický snímač je mimo svojej aktívnej činnosti, tzn. je zabezpečená ochrana tenzometrického snímača pred nežiaducim pasívnym zaťažením v čase mimo realizácie procesu merania. Pracovná poloha s umiestnením oporného elementu pohyblivej časti zariadenia je v hornej medznej polohe. Tenzometrický snímač a oporný element pohyblivej časti zariadenia sú vo vzájomnom styku. Ochrana je tak zabezpečená1. The strain gauge sensor is out of its active operation, ie. protection of the strain gauge sensor against undesired passive load is ensured outside the implementation of the measurement process. The working position with the location of the support element of the movable part of the device is in the upper limit position. The strain gauge and the support element of the moving part of the device are in contact with each other. Protection is thus secured
SK 225-2020 U1 vytvorením pevného oporného bodu prostredníctvom oporného elementu, ktoiý je súčasťou pohyblivej časti zariadenia. Dosiahnutie hornej medznej polohy oporného elementu zároveň zabezpečuje uloženie pohyblivej časti zariadenia do polohy umožňujúcej úplný prenos tlakovej sily pôsobiacej na chránený tenzometrický snímač do zariadenia, a tým zabezpečenie ochrany tenzometrického snímača pred lýchlym opotrebením. Nutnou podmienkou aretácie polohy je aktivácia ochrannej brzdy na pohone iniciúcom pracovné pohyby zariadenia.SK 225-2020 U1 by forming a fixed support point by means of a support element which is part of the movable part of the device. Achieving the upper limit position of the support element also ensures that the movable part of the device is placed in a position enabling complete transmission of the compressive force acting on the protected strain gauge to the device, thus ensuring protection of the strain gauge against rapid wear. A necessary condition for position locking is the activation of the protective brake on the drive initiating the working movements of the device.
2. Tenzometrický snímač je v aktívnej činnosti, tzn. je zabezpečená ochrana tenzometrického snímača pred nežiaducim preťažením v čase realizácie procesu merania (váženia). Pracovná poloha s umiestnením oporného elementu pohyblivej časti zariadenia je v dolnej úvrati. Tenzometrický snímač a oporný element pohyblivej časti nie sú vo vzájomnom styku - je zabezpečená pracovná medzera. Pri preťažení tenzometrického snímača v procese merania (váženia) dôjde k zániku pracovnej medzery medzi tenzometrickým snímačom a oporným elementom. Ochrana je zabezpečená vytvorením pevného oporného bodu prostredníctvom oporného elementu, ktorý je súčasťou pohyblivej časti zariadenia. Dosiahnutie dolnej medznej polohy oporného elementu zároveň zabezpečuje uloženie pohyblivej časti zariadenia do polohy umožňujúcej úplný prenos tlakovej sily pôsobiacej na chránený tenzometrický snímač v prípade jeho preťaženia do zariadenia, a tým zabezpečenie ochrany tenzometrického snímača pred prípadným poškodením. Zariadenie týmto zabraňuje neželanej deformácii tenzometrického snímača (mimo pracovný rozsah) pri jeho preťažení. Nutnou podmienkou aretácie polohy je aktivácia ochrannej brzdy na pohone iniciúcom pracovné pohyby zariadenia.2. The strain gauge sensor is in active operation, ie. the protection of the strain gauge sensor against unwanted overload at the time of the measurement process (weighing) is ensured. The working position with the location of the support element of the movable part of the device is at the bottom dead center. The strain gauge sensor and the support element of the moving part are not in contact with each other - a working gap is provided. When the strain gauge sensor is overloaded in the measurement (weighing) process, the working gap between the strain gauge sensor and the support element disappears. The protection is provided by creating a fixed support point by means of a support element which is part of the movable part of the device. Achieving the lower limit position of the support element also ensures that the movable part of the device is placed in a position allowing complete transmission of the compressive force acting on the protected strain gauge in case of overload to the device, thus ensuring protection of the strain gauge from possible damage. The device thus prevents undesired deformation of the strain gauge sensor (outside the working range) during its overload. A necessary condition for position locking is the activation of the protective brake on the drive initiating the working movements of the device.
Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings
Na obrázku 1 je znázornený predný pohľad na zariadenie na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača, pričom tenzometrický snímač sa nachádza mimo pracovnej činnosti, tzn. zariadenie je v stave, kedy zabezpečuje ochranu pred nežiaducim pasívnym zaťažením.Figure 1 shows a front view of a device for eliminating undesired loading and overload of a strain gauge, the strain gauge being out of operation, i. the device is in a state where it provides protection against undesired passive loads.
Na obrázku 2 je znázornený bočný pohľad na zariadenie na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača.Figure 2 shows a side view of a device for eliminating undesired loads and overloads of a strain gauge.
Na obrázku 3 je znázornený rez zostavy zariadenia na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača, pričom tenzometrický snímač sa nachádza mimo pracovnej činnosti, tzn. zariadenie je v stave, kedy zabezpečuje ochranu pred nežiaducim pasívnym zaťažením.Figure 3 shows a cross-section of an assembly of a device for eliminating undesired loading and overload of a strain gauge, the strain gauge being out of operation, i. the device is in a state where it provides protection against undesired passive loads.
Na obrázku 4 je znázornený predný pohľad na zariadenie na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača, pričom tenzometrický snímač sa nachádza vo fáze pracovnej činnosti, tzn. zariadenie je v stave, kedy zabezpečuje ochranu pred nežiaducim preťažením tenzometrického snímača počas merania.Figure 4 shows a front view of a device for eliminating undesired loading and overload of a strain gauge, the strain gauge being in the working phase, i. the device is in a state where it provides protection against undesired overload of the strain gauge sensor during the measurement.
Príklady uskutočneniaExamples of embodiments
Zariadenie na elimináciu nežiaduceho zaťaženia a preťaženia tenzometrického snímača je konštrukčne zostavené z pevnej a pohyblivej časti. Pevná časť zariadenia je tvorená nosnou doskou 1 podpernej konštrukcie, prichytením 2 tenzometrického snímača 11, vodiacim puzdrom 3, klietkou 8 vedenia, hlavným hriadeľom 7 a horným vymedzovacím elementom 10. V pevnej časti zariadenia je uložená pohyblivá časť zariadenia, tvorená vymedzovacou skrutkou 4, nosným piestom 5, vačkovým mechanizmom 6 a tlačným/ťažným piestom 9.The device for eliminating undesired loads and overloads of the strain gauge sensor is structurally assembled from a fixed and a movable part. The fixed part of the device is formed by a support plate 1 of the supporting structure, attachment 2 of the strain gauge 11, guide sleeve 3, guide cage 8, main shaft 7 and upper delimiting element 10. A fixed part of the device piston 5, cam mechanism 6 and push / pull piston 9.
Pracovný pohyb pohyblivej časti zariadenia je zložený z vertikálneho pohybu P V, ktorý je vykonávaný vymedzovacou skrutkou 4 a nosným piestom 5, z rotačného pohybu PR, ktorý je vykonávaný prvkami vačkového mechanizmu 6 a horizontálneho pohybu PH vykonávaného pohybom tlačného/ťažného piestu, ktorý je iniciovaný externým pohonom.The working movement of the moving part of the device consists of a vertical movement PV, which is performed by a delimiting screw 4 and a support piston 5, a rotary movement PR, which is performed by elements of the cam mechanism 6 and a horizontal movement PH performed by a push / pull piston movement initiated by an external drive.
Dorazovou skrutkou horného vymedzovacieho elementu 10 je po inštalácii zariadenia nastavený vrchný bod stabilizácie fixovaného tenzometrického snímača 11 v stave vzájomného styku, t. j. podopretia.After the installation of the device, the upper stabilization point of the fixed strain gauge sensor 11 in the state of mutual contact is set by the stop screw of the upper delimiting element 10, i. j. support.
Vymedzovacou skrutkou 4 je po inštalácii zariadenia nastavený spodný bod stabilizácie fixovaného tenzometrického snímača 11 v stave vzájomného styku, t. j. podopretia, ktorý zároveň určuje hornú medznú polohu vymedzovacej skrutky 4.After the installation of the device, the lower stabilization point of the fixed strain gauge sensor 11 in the state of mutual contact is set by the delimiting screw 4, i. j. support, which at the same time determines the upper limit position of the locating screw 4.
Princíp práce zariadenia spočíva v tom, že v čase, v ktorom neprebieha proces váženia tenzometrickým snímačom 11, t. j. tenzometrický snímač 11 je pasívne zaťažený váhou konštrukcie na ňom uloženej, je vymedzovacou skrutkou 4 zabezpečená pevná fixácia tenzometrického snímača 11. Vymedzovacia skratka 4 sa v tomto medznom stave nachádza v hornej medznej polohe, do ktorej sa dostane činnosťou celej pohyblivej časti zariadenia, tzn. v čase mimo aktívneho času použitia tenzometrického snímača 11 v plnej miere prenáša tlak pôsobiaci na tenzomerický snímač 11 váhou konštrukcie na ňom uloženej, a tým zabezpečuje elimináciu pasívneho zaťaženia tenzometrického snímača 11.The principle of operation of the device consists in the fact that at the time in which the weighing process by the strain gauge sensor 11, t. j. the strain gauge sensor 11 is passively loaded by the weight of the structure mounted thereon, a fixed fixation of the strain gauge sensor 11 is ensured by the delimiting screw 4. The delimiting abbreviation 4 is in this limit state in the upper limit position, which reaches the action of the entire moving part of the device. during the time outside the active time of use of the strain gauge sensor 11, it fully transmits the pressure acting on the strain gauge sensor 11 by the weight of the structure placed on it, thus ensuring the elimination of the passive load of the strain gauge sensor 11.
SK 225-2020 U1SK 225-2020 U1
V procese váženia pomocou tenzometrického snímača 11, t. j. v aktívnom čase sa vymedzovacia skrutka 4 činnosťou celej pohyblivej časti zariadenia dostane do dolnej medznej polohy, čím dôjde k vytvoreniu pracovnej medzery a zabezpečeniu ochrany tenzometrického snímača 11 proti jeho preťaženiu, tým že vymedzovacia skrutka 4 v dolnej medznej polohe vytvorí pevný oporný bod pre tenzometrický snímač 11 eliminu5 júci jeho deformáciu pri preťažení v aktívnom čase, t. j. počas merania.In the weighing process by means of a strain gauge 11, t. j. during the active time, the delimiting screw 4 reaches the lower limit position by the action of the entire movable part of the device, thus creating a working gap and ensuring protection of the strain gauge sensor 11 against its overload, 11 eliminating its deformation under overload in active time, i. j. during the measurement.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
Navrhované technické riešenie je určené na elimináciu pasívneho zaťaženia tenzometrického snímača v čase mimo ich aktívneho používania. Zároveň vytvára systém ochrany pred nežiaducim preťažením tenzometrického snímača v čase ich využívania, čím ich chráni pred poškodením. Predkladané technické riešenie je plne automatizované a disponuje možnosťou úplnej integrácie do priemyselných riešení.The proposed technical solution is designed to eliminate the passive load of the strain gauge in the time outside their active use. At the same time, it creates a system of protection against undesired overload of the strain gauge sensor during their use, thus protecting them from damage. The presented technical solution is fully automated and has the possibility of full integration into industrial solutions.
SK 225-2020 U1SK 225-2020 U1
Zoznam vzťahových značiekList of reference marks
Nosná doska podpernej konštrukcieSupport plate of the supporting structure
Prichytenie tenzometrického snímačaAttaching the strain gauge sensor
3 Vodiace puzdro3 Guide bush
Vymedzovacia skrutkaSpacer screw
Nosný piestSupport piston
Vačkový mechanizmuCam mechanism
Hlavný hriadeľMain shaft
8 Klietka vedenia8 Lead cage
Tlačný/ťažný piestPush / pull piston
Horný vymedzovací elementUpper delimiter
Tenzometrický snímačStrain gauge
PV Vertikálny pohybPV Vertical movement
PH Horizontálny pohyb PR Rotačný pohybPH Horizontal movement PR Rotary movement
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK2252020U SK9296Y1 (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Device for elimination of load and overload of strain gauge sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK2252020U SK9296Y1 (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Device for elimination of load and overload of strain gauge sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK2252020U1 true SK2252020U1 (en) | 2021-04-28 |
SK9296Y1 SK9296Y1 (en) | 2021-08-25 |
Family
ID=75613876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK2252020U SK9296Y1 (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Device for elimination of load and overload of strain gauge sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK9296Y1 (en) |
-
2020
- 2020-12-14 SK SK2252020U patent/SK9296Y1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK9296Y1 (en) | 2021-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10209121B2 (en) | Multiple weighing scale | |
US9046409B2 (en) | Weighing scale for forklift for measuring weight of loads as they are lifted | |
CA3018261C (en) | Platform load sensing system | |
SK2252020U1 (en) | Device for elimination of load and overload of strain gauge sensor | |
US4254841A (en) | Load cell overload protection device | |
US3736998A (en) | Device for application of force | |
CA2898120C (en) | Improved weigh scale | |
SK1352020A3 (en) | Device for elimination of unwanted load and overload of strain gauge | |
EP2379996B1 (en) | Top-pan balance | |
US5257668A (en) | Mounting and removal system for load cells of industrial weight scales | |
JPWO2018105110A1 (en) | Elevator scale device | |
JPH1123434A (en) | Material test machine | |
US3599739A (en) | Overload protection for strain gauge load cells used in weigh scale load measurement | |
CN211035113U (en) | Platform weighing mechanism of aerial work platform | |
CA1144195A (en) | Weigh block assembly | |
JP4822251B2 (en) | Forklift scale | |
CN202337623U (en) | Lift load detector | |
CN214935792U (en) | Industrial vehicle removes fork of weighing | |
EP2857807B1 (en) | Hanging scale | |
CN211035117U (en) | Platform weighing mechanism of aerial work platform | |
CN208721235U (en) | A kind of antioverloading self-shield aluminium sensor | |
GB914572A (en) | Industrial lift trucks | |
DE2100583A1 (en) | Force measuring device, in particular for crane hoists, for load monitoring | |
RU172724U1 (en) | BALANCE SCALES | |
CN215364507U (en) | Lifting hook device for hydraulic weighing |