專利名稱：稱重傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其是涉及一種彈性梁與傳感元件結(jié)合，當(dāng)彈性梁產(chǎn)生彎曲變形時(shí)同步帶動(dòng)傳感元件，從而實(shí)現(xiàn)物理量-電量轉(zhuǎn)換的稱重傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的剪切梁式稱重傳感器，主要應(yīng)用于電子汽車衡產(chǎn)品上，其典型結(jié)構(gòu)原理是彈性體設(shè)計(jì)為左右對(duì)稱分布的雙盲孔橋式梁結(jié)構(gòu)，利用盲孔腹板部分受外力變形而產(chǎn)生剪切應(yīng)力，通過(guò)粘貼在盲孔腹板上的應(yīng)變片電路轉(zhuǎn)換成電量輸出。橋式梁結(jié)構(gòu)的彈性體兩端采用螺栓與底座平臺(tái)緊固相聯(lián)的組合，由于彈性體兩端與底座平臺(tái)采用螺栓固定這一不完善的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，勢(shì)必對(duì)當(dāng)橋式梁中心受力而產(chǎn)生彎曲變形后引起梁兩端的位移(撓度)造成不規(guī)則的阻滯作用，嚴(yán)重地影響到產(chǎn)品的諸如線性、重復(fù)性、滯后等指標(biāo)的技術(shù)性能。如中國(guó)專利CN2341132Y一種稱重傳感器，包括主體、電阻應(yīng)變計(jì)，主體的底面兩側(cè)為凸起區(qū)域，底面中心為凹陷區(qū)域；在凹陷區(qū)域沿支撐面的長(zhǎng)度方向，兩邊對(duì)稱地、均勻的加工有盲孔或盲槽，每?jī)蓚€(gè)對(duì)稱的盲孔或盲槽之間形成一個(gè)雙剪梁，電阻應(yīng)變計(jì)就貼在雙剪梁的兩邊側(cè)面。上述該種傳感器特別是彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，機(jī)械加工困難，制造工藝復(fù)雜，帶來(lái)材料利用率低制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要目的是取代加工工藝復(fù)雜的雙盲孔橋式梁的彈性體，并且不采用剪切應(yīng)力原理，而采用在彈性梁內(nèi)嵌入傳感元件的結(jié)構(gòu)，使彈性梁承重受力產(chǎn)生彎曲變形的位移量與外力作用成正比地傳遞到傳感元件上，以此實(shí)現(xiàn)物理量-電量的轉(zhuǎn)換，從而提供一種彈性梁加工工藝簡(jiǎn)單、傳感元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的應(yīng)變式稱重傳感器。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的一種應(yīng)變式稱重傳感器，含有安裝在底座上的彈性梁，彈性梁內(nèi)設(shè)有傳感元件，其特征在于所述的底座的上平面與彈性梁的下底面之間開(kāi)有相互配合的橫向通槽；所述的彈性梁的下底面聯(lián)接有傳感元件。
所述的橫向通槽可以是彈性梁的下底面與底座的上平面均加工成槽形；可以是僅底座的上平面加工成槽形或僅彈性梁的下底面加工成槽形；也可以直接將底座加工成U形。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善，作為一種優(yōu)選方案，所述的彈性梁與底座的兩端間設(shè)有聯(lián)接鍵，所述的聯(lián)接鍵上部呈鉤狀，下部由緊固螺絲固定在底座上。
所述的聯(lián)接鍵與彈性梁端部有一定的配合間隙。使彈性梁的兩端受中心彎曲變形而產(chǎn)生軸向撓度位移時(shí)，能給予彈性梁兩端定向自由滑動(dòng)間隙。
所述的彈性梁與底座的兩端間開(kāi)有鍵槽，所述的聯(lián)接鍵安裝在鍵槽內(nèi)。
作為彈性梁與底座之間聯(lián)接的另一種優(yōu)選方案，所述的底座的兩端開(kāi)有垂直向上的螺絲孔，螺絲通過(guò)螺絲孔與彈性梁的兩端螺紋聯(lián)接。所述螺絲孔的孔徑略大于螺絲直徑，使其有一定的滑動(dòng)余地。螺絲旋入彈性梁的深度，一般大于1/2彈性梁厚度。
因此，本實(shí)用新型的有益效果是改善了目前的剪切梁式(橋式)稱重傳感器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的不足，采用在彈性梁內(nèi)嵌入傳感元件的結(jié)構(gòu)，取代加工工藝復(fù)雜的雙盲孔橋式梁的彈性體，使彈性梁承重受力產(chǎn)生彎曲變形的位移量與外力作用成正比地傳遞到懸臂梁或雙支點(diǎn)彎曲梁結(jié)構(gòu)的傳感元件上，以此實(shí)現(xiàn)物理量-電量的轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)使產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，加工成本大大降低；并且還可以以普通鋼代替現(xiàn)有技術(shù)中所使用的合金鋼，使原材料成本節(jié)省，還使產(chǎn)品外形相對(duì)縮小，重量減輕，產(chǎn)品綜合成本有較大幅度下降。本實(shí)用新型更重要的另一方面將提高產(chǎn)品的綜合技術(shù)性能。不產(chǎn)生阻滯(機(jī)械)現(xiàn)象，從而使產(chǎn)品性能，諸如線性、重復(fù)性滯后、蠕變等指標(biāo)精度的改善和提高成為可能。


附圖1是本實(shí)用新型的一種方案的結(jié)構(gòu)主視圖；附圖2是圖1的側(cè)視圖；附圖3是本實(shí)用新型的另一種方案的結(jié)構(gòu)主視圖；附圖4是圖3的側(cè)視圖；附圖5是本實(shí)用新型的另一種聯(lián)接方案的結(jié)構(gòu)主視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
實(shí)施例
如圖1、圖2所示，彈性梁2平臥擱置于底座8上，彈性梁2的上面有承載鋼球1，在底座8的上平面與彈性梁2的下底面之間開(kāi)有相互配合、用于安裝傳感元件的橫向通槽，橫向通槽的兩端設(shè)有蓋板2。所述的橫向通槽可以是彈性梁的下底面與底座的上平面均加工成槽形；可以是僅在底座的上平面加工成槽形或僅在彈性梁的下底面加工成槽形；也可以直接將底座加工成U形或合適的其它形狀。在彈性梁2底部安裝有可根據(jù)不同的額定量程設(shè)計(jì)的傳感元件4，兩者之間用螺絲5固定，本實(shí)施例中，傳感元件4的一端與底座2的下底面固定，即懸臂結(jié)構(gòu)形式。彈性梁2與底座8兩側(cè)的聯(lián)接件，采用聯(lián)接鍵6相聯(lián)，聯(lián)接鍵設(shè)計(jì)成上部呈鉤狀，下部由緊固螺絲7固定在底座8上，彈性梁與底座的兩端間開(kāi)有鍵槽，所述的聯(lián)接鍵安裝在鍵槽內(nèi)，彈性梁端面與聯(lián)接鍵之間有一定的配合間隙，從結(jié)構(gòu)上可以看出彈性梁兩端為自由端。如圖3、圖4所示為傳感元件4的二端同時(shí)與底座2的下底面采用螺絲5固定，即雙支點(diǎn)彎曲梁結(jié)構(gòu)形式。如圖5所示，彈性梁2與底座8的聯(lián)接件采用螺絲5聯(lián)接的結(jié)構(gòu)，所述的底座的兩端開(kāi)有垂直向上的螺絲孔，螺絲5通過(guò)螺絲孔與彈性梁的兩端螺紋聯(lián)接。
當(dāng)外力(重量)施加于承載鋼球上傳遞到彈性梁中心部位時(shí)，彈性梁受荷重而向下彎曲變形，其彎曲程度與外力成正比。彈性梁2彎曲將同步帶動(dòng)緊固于其底部的傳感元件4的彎曲變形，其彎曲程度對(duì)等于彈性梁的變形量。當(dāng)傳感元件4產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，其內(nèi)部由應(yīng)變片組成的全橋電路將輸出電信號(hào)，該電信號(hào)的大小與傳感元件的彎曲變形量大小成正比，同理，也即與彈性梁受外力作用產(chǎn)生彎曲時(shí)，梁的兩端將產(chǎn)生位移(撓度)。因彈性梁是平臥擱置于U形底座兩光滑的小平臺(tái)上，在定位鍵的控制下，作自由定向移動(dòng)，故無(wú)阻滯(機(jī)械)現(xiàn)象。當(dāng)施加的外力消失時(shí)，彈性梁依靠自身的材料剛度迅速?gòu)?fù)原，回歸零位初始狀態(tài)。
本實(shí)用新型的稱重傳感器的體積可以加工得比較小巧?？紤]到與目前的產(chǎn)品安裝、使用的互換性，本實(shí)用新型的底座安裝尺寸及承載鋼球的選配均采用與目前的產(chǎn)品保持一致，整個(gè)產(chǎn)品的安裝高度也相近于目前的產(chǎn)品，以避免資源浪費(fèi)。
權(quán)利要求1.一種稱重傳感器，含有安裝在底座上的彈性梁，彈性梁內(nèi)設(shè)有傳感元件，其特征在于所述的彈性梁(2)的下底與底座(8)的上平面之間開(kāi)有相互配合的橫向通槽；所述的彈性梁的下底面聯(lián)接有傳感元件(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重傳感器，其特征在于所述的彈性梁(2)與底座(8)的兩端間設(shè)有聯(lián)接鍵(6)，所述的聯(lián)接鍵上部呈鉤狀，下部由緊固螺絲(7)固定在底座(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稱重傳感器，其特征在于所述的聯(lián)接鍵(6)與彈性梁(2)端部有一定的配合間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稱重傳感器，其特征在于所述的彈性梁(2)與底座(8)的兩端間開(kāi)有鍵槽，所述的聯(lián)接鍵(6)安裝在鍵槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱重傳感器，其特征在于所述的底座(8)的兩端開(kāi)有垂直向上的螺絲孔，螺絲(9)通過(guò)螺絲孔與彈性梁的兩端螺紋聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種稱重傳感器。含有安裝在底座上的彈性梁，彈性梁內(nèi)設(shè)有傳感元件，所述的彈性梁的下底與底座的上平面之間開(kāi)有相互配合的橫向通槽，彈性梁的下底面聯(lián)接有傳感元件；所述的彈性梁與底座的兩端間設(shè)有聯(lián)接鍵，聯(lián)接鍵上部呈鉤狀，下部由緊固螺絲固定在底座上。本實(shí)用新型采用在彈性梁內(nèi)嵌入傳感元件的結(jié)構(gòu)以取代加工工藝復(fù)雜的雙盲孔橋式梁的彈性體，具有加工工藝簡(jiǎn)單，傳感元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的特點(diǎn)，特別適用于采用鋼質(zhì)彈性梁的稱重傳感器。
文檔編號(hào)G01G19/02GK2903935SQ20062010091
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者李群 申請(qǐng)人:李群