專利名稱：爪瓣式彈性敏感元件測力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測力傳感器設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)變式測力傳感器。
現(xiàn)有的應(yīng)變式測力傳感器內(nèi)部彈性敏感元件的結(jié)構(gòu)形式，大致可劃分為兩大類，一類是以圓筒式或圓柱式為特征的軸心受力型彈性敏感元件，其特點是剛度大，但靈敏度低；另一類是以梁式、板式或環(huán)式為特征的彎曲受力型，這類彈性敏感元件的特點是靈敏度高，但剛度低。由于上述兩類彈性敏感元件受其結(jié)構(gòu)形式所限，剛度與靈敏度二者無法兼顧，因而很難滿足某些對剛度和靈敏度都有嚴(yán)格要求的使用場合，造成了此類測力傳感器的使用局限性。
本實用新型的目的是提供一種能同時兼顧剛度和靈敏度要求的爪瓣式彈性敏感元件測力傳感器。
本實用新型由以下技術(shù)方案實現(xiàn)將底部帶有通孔的圓筒腰部經(jīng)車削形成環(huán)形凹槽，從圓筒口沿軸向?qū)ΨQ開十字或米字槽后，圓筒壁形成非均勻壁厚的徑向弧形爪瓣式結(jié)構(gòu)，在爪瓣外表面凹槽內(nèi)粘貼應(yīng)變片組成全橋測力機構(gòu)，帶有球臺面的芯桿穿過彈性敏感元件的通孔和承壓墊圈、球臺面壓力環(huán)，用鎖緊螺母固定，芯桿有螺紋端與拉壓頭聯(lián)接，當(dāng)施加拉力時芯桿一端的球臺面受力并作用于圓筒底部，爪瓣表面的應(yīng)變片受拉變形，施加壓力時芯桿螺紋端壓力環(huán)球臺面受力，通過承壓墊圈作用于爪瓣端部，其表面凹槽內(nèi)的應(yīng)變片受壓變形。這種結(jié)構(gòu)形式，使原來由圓筒底部中心受壓狀態(tài)轉(zhuǎn)化為爪瓣受壓彎組合的偏心承壓狀態(tài)，使測力機構(gòu)應(yīng)變量增大，靈敏度提高。，由于軸向位移遠小于側(cè)向位移的變形特點，使測力機構(gòu)有較高的軸向壓縮剛度。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的效果和優(yōu)點在于它保留了圓筒式或柱式彈性敏感元件結(jié)構(gòu)緊湊、抗壓剛度大的特點，同時具備了板式、梁式彎曲受力型彈性敏感元件靈敏度高的特點，特別適用于既需要承受較大壓力，又需要靈敏度高的測力場合。
本實用新型的
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圖1為本實用新型的正視剖視圖。
圖為本實用新型的A-A向剖視圖。
下面通過附圖對本實用新型作進一步描述，該測力傳感器主要由芯桿[1]、彈性敏感元件[2]、護套[3]、應(yīng)變片[4]、承壓墊圈[5]、帶球臺面的壓力環(huán)[6]、鎖緊螺母[7]、護套端蓋[10]等組成，彈性敏感元件[2]是用底部帶有通孔的圓筒經(jīng)車削加工成環(huán)形凹槽，從圓筒口沿軸向?qū)ΨQ開十字或米字槽后，圓筒壁形成非均勻壁厚的徑向弧形爪瓣式結(jié)構(gòu)，在爪瓣外表面弧形凹槽內(nèi)粘貼應(yīng)變片組成全橋測力機構(gòu)。帶有球臺面的芯桿[1]穿過彈性敏感元件[2]底部通孔和承壓墊圈[5]、球臺面壓力環(huán)[6]，用鎖緊螺母[7]固定后，再用護套端蓋[10]、釘[8]封裝在護套[3]內(nèi)，傳感器安裝孔[9]可與加力頭支架固定，但壓力環(huán)[6]與承壓墊圈[5]之間有1～2毫米間隙，彈性敏感元件[2]和承壓墊圈[5]的周邊與護套[3]的內(nèi)壁為間隙配合，彈性敏感元件[2]的底端面與護套[3]的底部有1～2毫米間隙，當(dāng)芯桿[1]受壓力作用時該間隙頂死。因此，無論施加拉力還是壓力，彈性敏感元件總處于受壓狀態(tài)，但應(yīng)變片測到的應(yīng)變量由于測力機構(gòu)偏心承壓狀態(tài)不同而得到大小相等方向相反的兩個參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種爪瓣式彈性敏感元件測力傳感器，主要由芯桿、護套、承壓墊圈、球臺面壓力環(huán)、彈性敏感元件，應(yīng)變片等組成，其特征在于彈性敏感元件為非均勻壁厚的徑向弧形爪瓣式結(jié)構(gòu)，應(yīng)變片粘貼在彈性敏感元件的爪瓣外表面弧形凹槽內(nèi)組成全橋測力機構(gòu)，芯桿螺紋端穿過彈性敏感元件底部通孔和承壓墊圈、球臺面壓力環(huán)，用鎖緊螺母固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爪瓣式彈性敏感元件測力傳感器，其特征在于彈性敏感元件為偏心承壓結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種爪瓣式彈性敏感元件測力傳感器，其特征在于彈性敏感元件呈爪瓣狀結(jié)構(gòu)，無論對其施加拉力還是壓力，彈性敏感元件總處于受壓狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)形式的測力機構(gòu)受力狀態(tài)使原來的中心受壓轉(zhuǎn)化為壓彎組合的偏心受壓狀態(tài)，使傳感器靈敏度大為提高，而抗壓強度和軸向剛度變化不大，特別適用于需要同時兼顧剛度和靈敏度的測力場合。
文檔編號G01L1/04GK2231412SQ9524285
公開日1996年7月17日 申請日期1995年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月11日
發(fā)明者鄭世瀛 申請人:西南交通大學(xué)