一種大皮重小(xiao)量(liang)程單點式稱重測力(li)傳感器

技術領域

[0001] 本發(fa)明專(zhuan)利涉及單(dan)點(dian)式稱(cheng)重測力傳感(gan)器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)(de)單點式(shi)測(ce)力(li)傳感器只有上梁和下梁，且受力(li)后(hou)應變區直接發生形(xing)變，隨(sui)即(ji)輸出信號(hao)。目前，有的(de)(de)應用場(chang)合(he)為皮重(zhong)遠較稱量量程(cheng)大(da)，比如，皮重(zhong)為100㎏而量程(cheng)僅5㎏，上述結構的(de)(de)測(ce)力(li)傳感器遇到這種情(qing)況(kuang)，不(bu)能滿足稱量精度，不(bu)適合(he)大(da)皮重(zhong)小量程(cheng)的(de)(de)稱重(zhong)要(yao)求。

發明內容

[0003] 本(ben)發明(ming)所(suo)(suo)要解決的技術(shu)問題是提供一種大皮重(zhong)小量程單(dan)點(dian)式稱(cheng)重(zhong)測力傳(chuan)(chuan)感器(qi)，以克服傳(chuan)(chuan)統(tong)單(dan)點(dian)式測力傳(chuan)(chuan)感器(qi)皮重(zhong)小、量程大、精(jing)度低的問題。為(wei)此，本(ben)發明(ming)采用以下(xia)技術(shu)方案：它包括由上(shang)(shang)(shang)下(xia)左右四(si)(si)個剛性桿(gan)構成的整(zheng)體(ti)彈(dan)性體(ti)，在四(si)(si)個剛性桿(gan)的交(jiao)界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和一對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)呈矩形四(si)(si)角分布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積小于(yu)剛性桿(gan)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性體(ti)中(zhong)間還設有豎梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)處于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形的中(zhong)心，與上(shang)(shang)(shang)部(bu)剛性桿(gan)和下(xia)部(bu)剛性桿(gan)一體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一對(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和一對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積小于(yu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積，豎梁(liang)(liang)用于(yu)設置稱(cheng)重(zhong)敏(min)感元件。

[0004] 在采用上述技(ji)術(shu)方案的(de)基礎上，本發明還(huan)可采用以下進一步的(de)技(ji)術(shu)方案：所述豎梁處在由四個(ge)剛性桿圍成的(de)中部通孔中。

[0005] 所述(shu)上橫梁和下(xia)橫梁為在靠近(jin)它們所處(chu)端的彈性(xing)體上鉆孔(kong)(kong)而形成的孔(kong)(kong)壁(bi)；所述(shu)孔(kong)(kong)與所述(shu)中(zhong)間通孔(kong)(kong)之(zhi)間由(you)(you)縫(feng)連通，并由(you)(you)所述(shu)縫(feng)和孔(kong)(kong)界定(ding)將所述(shu)彈性(xing)體分(fen)為上下(xia)左右(you)四個剛性(xing)桿。

[0006] 所(suo)述(shu)縫相(xiang)對(dui)于豎(shu)梁(liang)對(dui)稱設(she)置。

[0007] 所(suo)述(shu)彈性體在中部(bu)通(tong)孔的(de)外(wai)圍具有盲(mang)孔圈。

[0008] 所述彈性(xing)體在(zai)對(dui)應(ying)形成上橫梁和下(xia)橫梁的(de)四(si)個孔的(de)位(wei)置(zhi)的(de)表面(mian)具有(you)定位(wei)凹(ao)槽。

[0009] 由于(yu)采用(yong)本(ben)發明(ming)的(de)技術方案(an)，所述上(shang)(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)先于(yu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)(bian)形(xing)，用(yong)于(yu)承(cheng)擔皮重(zhong)，在(zai)皮重(zhong)情況下(xia)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)變(bian)(bian)形(xing)或(huo)變(bian)(bian)形(xing)極小，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于(yu)承(cheng)擔稱(cheng)(cheng)重(zhong)測(ce)力的(de)作用(yong)，本(ben)發明(ming)的(de)結(jie)構(gou)非常(chang)適合大(da)皮重(zhong)小量(liang)程(cheng)的(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)要求(qiu)。進一步地，本(ben)發明(ming)彈(dan)性體(ti)具有(you)鉸(jiao)支(zhi)(zhi)結(jie)構(gou)特點，四根橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)僅用(yong)于(yu)稱(cheng)(cheng)重(zhong)承(cheng)載而且起到剛性桿的(de)軸(zhou)的(de)作用(yong)，在(zai)稱(cheng)(cheng)重(zhong)時，彈(dan)性體(ti)由矩(ju)形(xing)支(zhi)(zhi)撐(cheng)向平行四邊形(xing)支(zhi)(zhi)撐(cheng)轉變(bian)(bian)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)(bian)形(xing)時呈(cheng)S形(xing)，能夠提(ti)高(gao)傳感器(qi)的(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)靈敏度(du)，提(ti)高(gao)小量(liang)程(cheng)的(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)精(jing)度(du)。并且，本(ben)發明(ming)可(ke)通過改(gai)變(bian)(bian)上(shang)(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫截面(mian)積，以針(zhen)對不(bu)同的(de)皮重(zhong)要求(qiu)，通過改(gai)變(bian)(bian)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫截面(mian)積則可(ke)控(kong)制量(liang)程(cheng)，非常(chang)方便各種(zhong)大(da)皮重(zhong)小量(liang)程(cheng)的(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)設計，提(ti)高(gao)稱(cheng)(cheng)重(zhong)測(ce)力傳感器(qi)的(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)精(jing)度(du)。

附圖說明

[0010] 圖(tu)1為本發明所(suo)提(ti)供的實施例1的主視圖(tu)。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為本(ben)發明(ming)所提供的(de)實施例2的(de)主視圖。

具體實(shi)施方式

[0013] 實施例1，參照附(fu),1、2。

[0014] 本發明包括由上(shang)(shang)下(xia)(xia)左右(you)四(si)個(ge)剛(gang)性桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的整體彈性體，在四(si)個(ge)剛(gang)性桿(gan)的交(jiao)界處(chu)為(wei)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一對(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈(cheng)矩(ju)形四(si)角分布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)截面(mian)積小于(yu)剛(gang)性桿(gan)的橫(heng)截面(mian)積；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)彈性體中間(jian)還(huan)設有豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)矩(ju)形的中心(xin)，與(yu)上(shang)(shang)部剛(gang)性桿(gan)100a和下(xia)(xia)部剛(gang)性桿(gan)100b一體，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)一對(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一對(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)為(wei)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)截面(mian)積小于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)截面(mian)積，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置(zhi)稱(cheng)重敏(min)感(gan)元件。

[0015] 所(suo)(suo)述豎(shu)梁2處在(zai)由四個剛性桿圍成(cheng)的(de)中(zhong)部通(tong)孔(kong)20中(zhong)。所(suo)(suo)述豎(shu)梁的(de)橫截面的(de)D向(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)大(da)于C向(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)，所(suo)(suo)述D向(xiang)(xiang)為彈(dan)性體(ti)厚(hou)度方向(xiang)(xiang)，所(suo)(suo)述C向(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)垂直。如(ru)果需(xu)要增大(da)量(liang)程時(shi)，也可以增大(da)C向(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)直至大(da)于D向(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)。

[0016] 上(shang)述彈(dan)性體可為對一整塊剛性金屬件(jian)進(jin)行鉆孔(kong)和切(qie)割加工而(er)成。

[0017] 所(suo)(suo)述(shu)上橫梁和下橫梁為(wei)在靠近它們所(suo)(suo)處端(duan)的(de)彈性體上鉆孔5而形成的(de)孔壁；所(suo)(suo)述(shu)孔5與所(suo)(suo)述(shu)中(zhong)間通孔20之間由縫4連通，并由所(suo)(suo)述(shu)縫4和孔5界定將所(suo)(suo)述(shu)彈性體分為(wei)上下左(zuo)右四個剛性桿。

[0018] 所述(shu)縫(feng)(feng)4相對(dui)(dui)于(yu)豎(shu)梁2對(dui)(dui)稱(cheng)設(she)置。所述(shu)對(dui)(dui)稱(cheng)為相鄰縫(feng)(feng)4之間對(dui)(dui)稱(cheng)、對(dui)(dui)向縫(feng)(feng)4之間對(dui)(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述(shu)彈性體在中部通孔20的外圍具有盲孔圈6。

[0020] 所述彈性體在對應形(xing)成(cheng)上橫梁和下橫梁的四個孔5的位置的表面(mian)具有定位凹(ao)槽(cao)7。

[0021] 在設(she)計時，通(tong)過設(she)計不同(tong)的(de)(de)孔5壁厚(hou)(hou)A及彈性體厚(hou)(hou)度B可(ke)以(yi)改(gai)變(bian)皮(pi)重的(de)(de)大小，通(tong)過設(she)計不同(tong)的(de)(de)豎(shu)梁壁厚(hou)(hou)C和豎(shu)梁寬度D，可(ke)以(yi)控(kong)制量(liang)程，從而達到大皮(pi)重小量(liang)程的(de)(de)高(gao)精度傳(chuan)感器。

[0022] 以(yi)所(suo)述傳感器的(de)(de)(de)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)可以(yi)承(cheng)受(shou)(shou)50kg的(de)(de)(de)皮重為例(li)。在所(suo)述上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)承(cheng)受(shou)(shou)50kg皮重后，豎梁(liang)才有(you)足夠的(de)(de)(de)形(xing)變，開始(shi)正常輸(shu)出信(xin)號。在上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)承(cheng)受(shou)(shou)50kg以(yi)內的(de)(de)(de)力(li)，豎梁(liang)變形(xing)極(ji)小(xiao)，沒(mei)有(you)信(xin)號輸(shu)出。

[0023] 實(shi)施例(li)2，參(can)照附(fu)圖3。

[0024] 在(zai)本實施例中(zhong)，本發明同樣包括由上(shang)(shang)(shang)下左右四(si)(si)個(ge)剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)，在(zai)四(si)(si)個(ge)剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分為一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈(cheng)矩形四(si)(si)角(jiao)分布，所(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)中(zhong)間還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)矩形的(de)(de)中(zhong)心(xin)，與上(shang)(shang)(shang)部剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)100a和(he)下部剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)100b一(yi)(yi)體(ti)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相(xiang)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)為上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置(zhi)稱(cheng)重敏感元件8。

[0025] 所述豎梁2處在由四個剛性桿圍成的中部通孔20中。

[0026] 在(zai)實施例的(de)基礎上(shang)(shang)可(ke)以預見，對于(yu)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)方式(shi)還可(ke)以有(you)其它(ta)多種方式(shi)，比如(ru)將(jiang)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部位(wei)的(de)彈性體銑(xian)薄，或將(jiang)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部位(wei)的(de)彈性體形(xing)狀銑(xian)成(cheng)(cheng)工字(zi)形(xing)截(jie)面等等，其最終目的(de)為(wei)(wei)使(shi)上(shang)(shang)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)剛性桿(gan)(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積。對于(yu)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)方式(shi)實際上(shang)(shang)也可(ke)轉換(huan)成(cheng)(cheng)上(shang)(shang)下(xia)左右四個剛性桿(gan)(gan)的(de)外(wai)形(xing)設(she)置問題，在(zai)本實施例中(zhong)，“桿(gan)(gan)”不一(yi)定是(shi)(shi)細(xi)長形(xing)態（就(jiu)像”四連(lian)桿(gan)(gan)“中(zhong)的(de)桿(gan)(gan)，也不一(yi)定必須是(shi)(shi)細(xi)長形(xing)狀，只要其起到“連(lian)桿(gan)(gan)”的(de)作用即可(ke)）。在(zai)本發明中(zhong)，“桿(gan)(gan)”比“梁(liang)(liang)”橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積大，而相對于(yu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)剛形(xing)體，起到“后變形(xing)”的(de)作用，使(shi)得與桿(gan)(gan)連(lian)接的(de)豎梁(liang)(liang)針對稱重物體變形(xing)，不受大皮(pi)重影響。