專利名稱：稱重傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及稱重傳感器的改進(jìn)，屬計(jì)量器具。
現(xiàn)有稱重傳感器一般分為機(jī)械和電子兩大類，機(jī)械類有通常交易的稱、質(zhì)量稱重用的天平及參考用的彈簧稱等；電子類的方式很多，有壓力式、頻率式等多種。也有機(jī)械類稱重傳感器與電子顯示相結(jié)合的稱量?jī)x器。這些稱重傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、且精度不高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的即能把重量按線性轉(zhuǎn)變?yōu)榻嵌茸兓?，又能保持較高精度的這樣一種稱重傳感器。這種稱重傳感器適用于特殊情況下的應(yīng)用或便于與電子顯示裝置對(duì)接，也可制成獨(dú)立顯示觀測(cè)，方便適用的度量稱。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
這種稱重傳感器由支架構(gòu)成，其特點(diǎn)是在支架上的旋轉(zhuǎn)軸上固定有稱重圓板，在稱重圓板板圓周端面上具有拉線槽，沿拉線槽上懸掛稱重拉線，稱重拉線的一端固定在拉線槽上，另一端與稱重物連接；在稱重圓板板面上設(shè)有阿基米德線形的稱重砣導(dǎo)軌，沿稱重砣導(dǎo)軌上的拉線槽中懸掛稱重砣拉線，稱重砣拉線的一端固定在稱重砣導(dǎo)軌上，另一端與稱重砣連接。
這種稱重傳感器用以解決重量與角度的轉(zhuǎn)換及顯示，運(yùn)用力矩平衡原理，稱重物重量不同，但離旋轉(zhuǎn)軸心距離不變，稱重砣重量不變，可通過(guò)稱重砣導(dǎo)軌使之離旋轉(zhuǎn)軸距離不同，使稱重砣與稱重物保持平衡，實(shí)現(xiàn)通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度測(cè)出重量。
圖一是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的稱重原理示意圖。
圖二是本實(shí)用新型另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中①為指針，②為稱重砣導(dǎo)軌，③為旋轉(zhuǎn)軸，④為稱重圓板，⑤為稱重砣拉線，⑥為稱重物拉線，⑦為稱重砣，⑧為稱重鉤(盤(pán))。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。
這種稱重傳感器一種實(shí)施例的稱重原理見(jiàn)圖一，稱重圓板④是一個(gè)可隨旋轉(zhuǎn)軸③轉(zhuǎn)動(dòng)的平面圓板，在平面圓板外圓上懸掛有稱重拉線⑥，稱重拉線沿外圓切線方向下垂，在稱重拉線上連接稱重盤(pán)⑧；在平面圓板的下半圓中設(shè)有阿基米得螺線形導(dǎo)軌②，稱重砣的拉線⑤的一端固定在稱重砣導(dǎo)軌的B端，稱重砣拉線的另一端連接稱重砣⑦。
稱重時(shí)，稱重物f放在稱重盤(pán)上，設(shè)稱重砣重F，稱重圓板繞旋轉(zhuǎn)軸心O轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)稱重砣導(dǎo)軌與稱重砣拉線切點(diǎn)A與軸心距離隨著角度φ(本實(shí)施例在0到π范圍內(nèi))的變化而變化，設(shè)稱重圓板的半徑為r，在稱重物f作用下稱重砣導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)角度φ后平衡，根據(jù)阿基米得螺線方程R=a+bφ，則由力矩平衡原理知F(a+bφ)=fr即f=F(a+bφ)r]]>φ=fr-FaFb]]>由上式可以看出，φ的變化取決于f，而且φ與f成正比例變化。即可通過(guò)角度的變化達(dá)到測(cè)量稱重物重量的目的。
例如設(shè)稱重圓板半徑r=100mm，a=20,b=80/π，在φ從0到π范圍內(nèi)，當(dāng)稱重砣F=100g時(shí)，則稱重范圍為20g至100g；當(dāng)稱重砣F=1000g時(shí)，則上式稱重范圍為200g至1000g。
圖二是另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在這一實(shí)施例中稱重砣導(dǎo)軌設(shè)在稱重圓板的上半圓中，稱重物掛在稱重鉤⑧上，其稱重原理與圖一相同。在旋轉(zhuǎn)軸上固定指針①，指針偏轉(zhuǎn)的角度與稱重圓板旋轉(zhuǎn)的角度φ相同，且與重物成線性比例關(guān)系。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易。
這種稱重傳感器的最大特點(diǎn)就是可以直接把重量變化轉(zhuǎn)變?yōu)榻嵌茸兓?，只要旋轉(zhuǎn)軸與指針或其它顯示角度的裝置連接，就可直接顯示角度的變化，非常適合那些需要把重量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榻嵌茸兓膱?chǎng)合中。例如可應(yīng)用f于測(cè)量水位的傳感器中，稱重拉線與反映水位變化的探測(cè)極連接，有著很好的精度，而不需要中間齒輪等傳動(dòng)裝置，就可做成水位表。其次由于角度范圍大，可以做成360度，不用中間放大齒輪，精度也很好，只要是測(cè)量范圍內(nèi)可以直接指示出重量。而且還也可以用它制成測(cè)各種力的傳感器，通過(guò)該種方式將力轉(zhuǎn)換成角度變化，如扭力、浮力的測(cè)定等，也可改裝后制成新型交易用衡器類，等等，應(yīng)用范圍十分廣泛。
這種稱重傳感器在具體實(shí)施時(shí)主要考慮兩個(gè)方面。第一精度，第二稱重范圍。影響精度的主要原因有稱重圓板的直徑及重量、軸的摩擦力，阿基米得螺線形導(dǎo)軌一般對(duì)線性的影響較大，刻度可以依實(shí)際刻制，但刻度一旦定下來(lái)，稱重砣的精度也會(huì)影響精度。在具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)采用較薄非金屬及金屬村料，把稱重圓板做成盤(pán)式，外圓應(yīng)有拉線槽，使稱重拉線沿槽運(yùn)動(dòng)。阿基米得螺線形導(dǎo)軌的形狀對(duì)線性影響大，加工出來(lái)后可固定在稱重圓板上再進(jìn)行校正，使之獲得較好的線性，軸可以改成軸承，增加精度及靈敏度。
權(quán)利要求1.一種稱重傳感器由支架構(gòu)成，其特征在于在支架上的旋轉(zhuǎn)軸上固定有稱重圓板，在稱重圓板的圓周端面上具有拉線槽，沿拉線槽上懸掛稱重拉線，稱重拉線的一端固定在拉線槽上，另一端與稱重物連接；在稱重圓板板面上設(shè)有阿基米德線形的稱重砣導(dǎo)軌，沿稱重砣導(dǎo)軌上的拉線槽中懸掛稱重砣拉線，稱重砣拉線的一端固定在稱重砣導(dǎo)軌上，另一端與稱重砣連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及稱重傳感器的改進(jìn),屬計(jì)量器具?，F(xiàn)有稱重傳感器分為機(jī)械和電子兩大類,不同程度存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度不高等不足。本實(shí)用新型提供的稱重傳感器在稱重圓板上具有阿基米德線形的稱重砣導(dǎo)軌,在稱重圓板和稱重砣導(dǎo)軌上分別懸重物和稱重砣,實(shí)現(xiàn)把重量變化線性轉(zhuǎn)換為稱重圓板旋轉(zhuǎn)的角度變化的目的。這種稱重傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工制造容易,應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號(hào)G01G1/00GK2322133SQ9820278
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1998年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月1日
發(fā)明者曲云峰 申請(qǐng)人:曲云峰