一種大皮重(zhong)小(xiao)量程(cheng)單點式稱重(zhong)測(ce)力傳感(gan)器(qi)

技術領域

[0001] 本發明專(zhuan)利涉及單點式(shi)稱重測力傳感(gan)器。

背景技術

[0002] 傳(chuan)統的單點式測力(li)傳(chuan)感器只有上梁(liang)和下梁(liang)，且受力(li)后應變區直接發生形變，隨即輸出信號。目前，有的應用場合為皮(pi)(pi)重(zhong)遠較(jiao)稱(cheng)量量程大(da)，比如(ru)，皮(pi)(pi)重(zhong)為100㎏而量程僅5㎏，上述結(jie)構的測力(li)傳(chuan)感器遇到這(zhe)種情(qing)況，不能滿(man)足稱(cheng)量精度，不適合大(da)皮(pi)(pi)重(zhong)小量程的稱(cheng)重(zhong)要求。

發明內容

[0003] 本發明(ming)所要解決的(de)技術問(wen)題是提供(gong)一(yi)種(zhong)大皮(pi)重小(xiao)量(liang)(liang)程(cheng)單點式(shi)稱(cheng)(cheng)重測(ce)力傳感器，以克服傳統單點式(shi)測(ce)力傳感器皮(pi)重小(xiao)、量(liang)(liang)程(cheng)大、精(jing)度低的(de)問(wen)題。為(wei)此，本發明(ming)采(cai)用以下(xia)技術方案(an)：它包括由上(shang)下(xia)左右(you)四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿構成的(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)體(ti)，在四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿的(de)交(jiao)界(jie)處(chu)為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)部位，所述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)分為(wei)一(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)一(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)呈(cheng)矩(ju)形四(si)角分布(bu)，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小(xiao)于(yu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)；所述(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體(ti)中間(jian)還設有豎(shu)梁(liang)，所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)處(chu)于(yu)所述(shu)(shu)矩(ju)形的(de)中心(xin)，與上(shang)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿和(he)下(xia)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿一(yi)體(ti)，所述(shu)(shu)一(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)一(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)相對(dui)(dui)(dui)于(yu)所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小(xiao)于(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)，豎(shu)梁(liang)用于(yu)設置(zhi)稱(cheng)(cheng)重敏感元件。

[0004] 在采用上述(shu)(shu)技(ji)術(shu)方案(an)的基礎上，本(ben)發(fa)明還可采用以下進一(yi)步的技(ji)術(shu)方案(an)：所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)處(chu)在由四(si)個剛性桿圍成的中(zhong)(zhong)部(bu)通孔中(zhong)(zhong)。

[0005] 所述上橫梁(liang)和(he)下橫梁(liang)為在(zai)靠近它們(men)所處端的(de)彈性(xing)體(ti)上鉆孔而形成的(de)孔壁；所述孔與所述中(zhong)間(jian)通(tong)孔之間(jian)由(you)縫連通(tong)，并由(you)所述縫和(he)孔界定(ding)將所述彈性(xing)體(ti)分為上下左右四個剛性(xing)桿。

[0006] 所述縫相對于豎梁對稱設(she)置。

[0007] 所述彈性體在中部通孔的外圍具有(you)盲(mang)孔圈。

[0008] 所述彈性(xing)體在對(dui)應形成上橫(heng)梁和下橫(heng)梁的(de)四(si)個孔的(de)位(wei)置(zhi)的(de)表(biao)面具(ju)有定位(wei)凹槽(cao)。

[0009] 由(you)(you)于(yu)采用本發(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)技術方案，所述(shu)上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)先于(yu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)變(bian)形(xing)(xing)，用于(yu)承(cheng)擔皮重(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)皮重(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)下豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)不變(bian)形(xing)(xing)或變(bian)形(xing)(xing)極(ji)小(xiao)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于(yu)承(cheng)擔稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測力的(de)(de)作(zuo)用，本發(fa)(fa)明(ming)的(de)(de)結構非常(chang)適合大皮重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求。進一步地，本發(fa)(fa)明(ming)彈性(xing)體具有(you)鉸支(zhi)結構特點(dian)，四根橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)不僅用于(yu)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)承(cheng)載而且起到剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)軸的(de)(de)作(zuo)用，在(zai)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)時(shi)(shi)，彈性(xing)體由(you)(you)矩形(xing)(xing)支(zhi)撐向平行四邊形(xing)(xing)支(zhi)撐轉(zhuan)變(bian)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)變(bian)形(xing)(xing)時(shi)(shi)呈S形(xing)(xing)，能夠提高傳感器(qi)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)靈敏度(du)，提高小(xiao)量(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精(jing)度(du)。并且，本發(fa)(fa)明(ming)可(ke)通過改(gai)變(bian)上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面積(ji)，以(yi)針對(dui)不同的(de)(de)皮重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求，通過改(gai)變(bian)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面積(ji)則(ze)可(ke)控制量(liang)程(cheng)(cheng)，非常(chang)方便各種大皮重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)設計，提高稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測力傳感器(qi)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精(jing)度(du)。

附圖說明

[0010] 圖1為(wei)本發明(ming)所提供的(de)實施(shi)例1的(de)主(zhu)視圖。

[0011] 圖(tu)2為(wei)圖(tu)1的(de)俯(fu)視圖(tu)。

[0012] 圖(tu)3為本發(fa)明(ming)所提供的(de)實施例(li)2的(de)主視圖(tu)。

具體實施方(fang)式(shi)

[0013] 實施例1，參照附,1、2。

[0014] 本(ben)發明包(bao)括由上(shang)下(xia)(xia)(xia)左右(you)四個(ge)剛(gang)性(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)(de)整(zheng)體彈(dan)性(xing)體，在四個(ge)剛(gang)性(xing)桿(gan)的(de)(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)為一對(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩(ju)形四角分(fen)(fen)布(bu)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)小(xiao)于剛(gang)性(xing)桿(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)彈(dan)性(xing)體中(zhong)間還設有豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)矩(ju)形的(de)(de)(de)中(zhong)心，與上(shang)部(bu)剛(gang)性(xing)桿(gan)100a和(he)下(xia)(xia)(xia)部(bu)剛(gang)性(xing)桿(gan)100b一體，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一對(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)(dui)于所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)(dui)稱為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)小(xiao)于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于設置稱重敏(min)感元(yuan)件。

[0015] 所述(shu)豎梁2處在由四(si)個剛性桿圍成的中(zhong)部通孔20中(zhong)。所述(shu)豎梁的橫截面的D向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)大(da)于C向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)，所述(shu)D向(xiang)(xiang)(xiang)為彈性體(ti)厚度方向(xiang)(xiang)(xiang)，所述(shu)C向(xiang)(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)(xiang)垂直。如果需(xu)要(yao)增(zeng)大(da)量程時，也可以增(zeng)大(da)C向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)直至大(da)于D向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)。

[0016] 上(shang)述彈性(xing)(xing)體(ti)可為對一整塊剛性(xing)(xing)金屬件進行鉆孔和切割加工而成。

[0017] 所(suo)述上橫(heng)(heng)梁(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)為(wei)在靠(kao)近它們所(suo)處端的(de)彈性體(ti)上鉆孔(kong)(kong)5而形成的(de)孔(kong)(kong)壁(bi)；所(suo)述孔(kong)(kong)5與所(suo)述中間通孔(kong)(kong)20之(zhi)間由縫4連通，并由所(suo)述縫4和孔(kong)(kong)5界(jie)定將所(suo)述彈性體(ti)分為(wei)上下(xia)(xia)左右四個剛性桿。

[0018] 所述縫(feng)4相對(dui)于豎梁2對(dui)稱(cheng)設置。所述對(dui)稱(cheng)為相鄰縫(feng)4之間(jian)(jian)對(dui)稱(cheng)、對(dui)向(xiang)縫(feng)4之間(jian)(jian)對(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述彈性體在中(zhong)部通孔20的(de)外圍具有盲孔圈6。

[0020] 所述彈性體在對應形成上橫梁和(he)下橫梁的(de)四個孔(kong)5的(de)位置的(de)表面具有(you)定位凹槽7。

[0021] 在(zai)設計時，通(tong)過設計不(bu)同(tong)(tong)的(de)孔(kong)5壁厚A及彈(dan)性體厚度B可以改變皮(pi)重的(de)大(da)小(xiao)，通(tong)過設計不(bu)同(tong)(tong)的(de)豎(shu)梁壁厚C和(he)豎(shu)梁寬度D，可以控(kong)制量程，從而達到大(da)皮(pi)重小(xiao)量程的(de)高精度傳感器。

[0022] 以所述(shu)傳(chuan)感(gan)器的上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)可(ke)以承受(shou)50kg的皮(pi)重為例。在所述(shu)上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)承受(shou)50kg皮(pi)重后，豎梁(liang)(liang)(liang)才有足夠的形變，開始正常輸(shu)出信(xin)號(hao)。在上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)承受(shou)50kg以內的力，豎梁(liang)(liang)(liang)變形極(ji)小，沒(mei)有信(xin)號(hao)輸(shu)出。

[0023] 實施(shi)例2，參照附(fu)圖3。

[0024] 在本(ben)實施(shi)例中(zhong)，本(ben)發明同樣包括由上(shang)下(xia)(xia)(xia)左右四(si)(si)個(ge)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)桿100a、100b、100c、100d構(gou)成的整(zheng)體彈性(xing)(xing)(xing)體，在四(si)(si)個(ge)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)桿的交界處(chu)為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)，所(suo)(suo)述橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)(si)角分布，所(suo)(suo)述上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)小(xiao)(xiao)于(yu)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)桿的橫(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)；所(suo)(suo)述彈性(xing)(xing)(xing)體中(zhong)間還設(she)有(you)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)2處(chu)于(yu)所(suo)(suo)述矩形的中(zhong)心，與上(shang)部(bu)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)桿100a和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)部(bu)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)桿100b一體，所(suo)(suo)述一對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14相(xiang)對(dui)(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)述豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)述對(dui)(dui)(dui)稱為(wei)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間對(dui)(dui)(dui)稱、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間對(dui)(dui)(dui)稱、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間對(dui)(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)述豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)小(xiao)(xiao)于(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于(yu)設(she)置稱重敏感元件8。

[0025] 所(suo)述豎(shu)梁2處在由四(si)個剛(gang)性桿圍成的(de)中(zhong)部通孔20中(zhong)。

[0026] 在實(shi)施例的(de)基礎上(shang)(shang)(shang)可(ke)以預(yu)見，對(dui)(dui)(dui)于上(shang)(shang)(shang)下橫(heng)(heng)梁的(de)形成(cheng)方(fang)式(shi)還可(ke)以有其(qi)它多種(zhong)方(fang)式(shi)，比(bi)如將上(shang)(shang)(shang)下橫(heng)(heng)梁部位(wei)的(de)彈性體(ti)(ti)銑薄，或將上(shang)(shang)(shang)下橫(heng)(heng)梁部位(wei)的(de)彈性體(ti)(ti)形狀銑成(cheng)工字形截面(mian)等等，其(qi)最終目的(de)為(wei)使上(shang)(shang)(shang)、下橫(heng)(heng)梁的(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小于剛(gang)(gang)性桿的(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)。對(dui)(dui)(dui)于上(shang)(shang)(shang)下橫(heng)(heng)梁的(de)形成(cheng)方(fang)式(shi)實(shi)際(ji)上(shang)(shang)(shang)也可(ke)轉換成(cheng)上(shang)(shang)(shang)下左右四個剛(gang)(gang)性桿的(de)外(wai)形設置問題，在本實(shi)施例中(zhong)，“桿”不(bu)一(yi)定是細長(chang)形態(tai)（就像(xiang)”四連(lian)(lian)(lian)桿“中(zhong)的(de)桿，也不(bu)一(yi)定必須是細長(chang)形狀，只要其(qi)起到“連(lian)(lian)(lian)桿”的(de)作(zuo)用即(ji)可(ke)）。在本發明中(zhong)，“桿”比(bi)“梁”橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)大，而相對(dui)(dui)(dui)于橫(heng)(heng)梁成(cheng)為(wei)剛(gang)(gang)形體(ti)(ti)，起到“后變(bian)形”的(de)作(zuo)用，使得與桿連(lian)(lian)(lian)接的(de)豎(shu)梁針對(dui)(dui)(dui)稱重(zhong)物體(ti)(ti)變(bian)形，不(bu)受大皮重(zhong)影響(xiang)。