一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器

技術領域

[0001] 本(ben)發明專(zhuan)利涉及單點式稱重測力傳感器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)單點式測(ce)力(li)傳感(gan)(gan)器只有上梁和下梁，且(qie)受(shou)力(li)后應變區直接發生(sheng)形變，隨即輸出(chu)信號。目前，有的(de)應用場合為(wei)皮重(zhong)(zhong)(zhong)遠較稱量(liang)(liang)量(liang)(liang)程(cheng)大，比如(ru)，皮重(zhong)(zhong)(zhong)為(wei)100㎏而量(liang)(liang)程(cheng)僅5㎏，上述結構的(de)測(ce)力(li)傳感(gan)(gan)器遇到這種情況，不(bu)能(neng)滿足稱量(liang)(liang)精度，不(bu)適合大皮重(zhong)(zhong)(zhong)小量(liang)(liang)程(cheng)的(de)稱重(zhong)(zhong)(zhong)要求。

發明內容

[0003] 本發明(ming)所(suo)要解決的(de)(de)技術(shu)問(wen)題是提供一種大皮重(zhong)小(xiao)量程單(dan)點式稱(cheng)(cheng)重(zhong)測(ce)力傳(chuan)感(gan)器(qi)，以(yi)(yi)克服(fu)傳(chuan)統(tong)單(dan)點式測(ce)力傳(chuan)感(gan)器(qi)皮重(zhong)小(xiao)、量程大、精度低的(de)(de)問(wen)題。為(wei)此，本發明(ming)采(cai)用以(yi)(yi)下(xia)技術(shu)方案：它包括由上下(xia)左(zuo)右四個剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)構成的(de)(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)，在四個剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)交界處為(wei)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位，所(suo)述(shu)(shu)(shu)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)上橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和一對(dui)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)上橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)呈矩形四角分布，所(suo)述(shu)(shu)(shu)上橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)橫截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)中間還(huan)設(she)有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)處于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)矩形的(de)(de)中心，與上部(bu)(bu)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)和下(xia)部(bu)(bu)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)一體(ti)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)一對(dui)上橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和一對(dui)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)相對(dui)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)上橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設(she)置稱(cheng)(cheng)重(zhong)敏感(gan)元件。

[0004] 在采用上(shang)述技術(shu)方案的(de)基礎上(shang)，本發(fa)明還可采用以(yi)下(xia)進一步的(de)技術(shu)方案：所述豎(shu)梁處(chu)在由四個剛性(xing)桿(gan)圍(wei)成的(de)中部通孔中。

[0005] 所(suo)(suo)述(shu)上橫梁(liang)和下(xia)橫梁(liang)為(wei)在靠近(jin)它們所(suo)(suo)處端的彈(dan)性體上鉆(zhan)孔(kong)(kong)而(er)形(xing)成的孔(kong)(kong)壁(bi)；所(suo)(suo)述(shu)孔(kong)(kong)與所(suo)(suo)述(shu)中(zhong)間(jian)(jian)通(tong)孔(kong)(kong)之間(jian)(jian)由縫(feng)連通(tong)，并由所(suo)(suo)述(shu)縫(feng)和孔(kong)(kong)界定將所(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性體分為(wei)上下(xia)左(zuo)右四個(ge)剛性桿。

[0006] 所述縫相對(dui)于豎梁(liang)對(dui)稱(cheng)設(she)置。

[0007] 所述彈性體在中部(bu)通(tong)孔的(de)外(wai)圍具有盲(mang)孔圈。

[0008] 所述彈性體(ti)在對(dui)應形成上橫梁和下(xia)橫梁的四個孔(kong)的位置的表面具有定位凹槽。

[0009] 由于(yu)采用(yong)本(ben)發(fa)明的(de)(de)技術方(fang)案，所述上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)先于(yu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)形，用(yong)于(yu)承擔(dan)皮重(zhong)，在皮重(zhong)情況下(xia)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)變(bian)形或變(bian)形極小(xiao)(xiao)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于(yu)承擔(dan)稱(cheng)(cheng)重(zhong)測力的(de)(de)作用(yong)，本(ben)發(fa)明的(de)(de)結構非常適合大(da)(da)皮重(zhong)小(xiao)(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)要(yao)求。進一步地，本(ben)發(fa)明彈性體(ti)具有鉸支(zhi)結構特點，四根橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)僅用(yong)于(yu)稱(cheng)(cheng)重(zhong)承載(zai)而且起(qi)到剛性桿的(de)(de)軸(zhou)的(de)(de)作用(yong)，在稱(cheng)(cheng)重(zhong)時(shi)，彈性體(ti)由矩形支(zhi)撐向平行四邊形支(zhi)撐轉變(bian)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)形時(shi)呈S形，能夠提高(gao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)靈(ling)敏(min)度(du)，提高(gao)小(xiao)(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)精(jing)度(du)。并且，本(ben)發(fa)明可通過改變(bian)上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積，以(yi)針對不(bu)同的(de)(de)皮重(zhong)要(yao)求，通過改變(bian)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積則(ze)可控(kong)制量(liang)程(cheng)，非常方(fang)便各種(zhong)大(da)(da)皮重(zhong)小(xiao)(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)設計，提高(gao)稱(cheng)(cheng)重(zhong)測力傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)精(jing)度(du)。

附圖說明

[0010] 圖(tu)1為(wei)本發明所提供的(de)實施例1的(de)主視圖(tu)。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為(wei)本發明(ming)所(suo)提(ti)供的實(shi)施(shi)例(li)2的主視圖。

具(ju)體實施方式

[0013] 實施例(li)1，參(can)照附,1、2。

[0014] 本發明包括由上(shang)(shang)下(xia)(xia)左右四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)，在四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)(gan)的(de)交界(jie)處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)述(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一對上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一對下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)角分(fen)布(bu)，所(suo)(suo)述(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積小于剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積；所(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)中間(jian)還設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處于所(suo)(suo)述(shu)矩形的(de)中心(xin)，與上(shang)(shang)部(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)(gan)100a和(he)(he)下(xia)(xia)部(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)(gan)100b一體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)一對上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一對下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對于所(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)對稱(cheng)(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)對稱(cheng)(cheng)(cheng)為上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)對稱(cheng)(cheng)(cheng)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)對稱(cheng)(cheng)(cheng)、上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)對稱(cheng)(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積小于上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于設置稱(cheng)(cheng)(cheng)重敏感(gan)元件。

[0015] 所述(shu)豎梁2處在(zai)由四(si)個(ge)剛性(xing)桿圍(wei)成的(de)中部通(tong)孔20中。所述(shu)豎梁的(de)橫截面的(de)D向(xiang)(xiang)尺寸大于C向(xiang)(xiang)尺寸，所述(shu)D向(xiang)(xiang)為彈(dan)性(xing)體厚度方向(xiang)(xiang)，所述(shu)C向(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)垂直。如果需要增大量程時(shi)，也可(ke)以(yi)增大C向(xiang)(xiang)尺寸直至大于D向(xiang)(xiang)尺寸。

[0016] 上述彈性體(ti)可(ke)為(wei)對一整塊剛性金屬(shu)件(jian)進(jin)行鉆(zhan)孔和切割加(jia)工而成。

[0017] 所(suo)(suo)述上(shang)橫梁和下橫梁為(wei)在靠近它們所(suo)(suo)處端的彈性(xing)(xing)體上(shang)鉆孔(kong)(kong)5而形成的孔(kong)(kong)壁；所(suo)(suo)述孔(kong)(kong)5與所(suo)(suo)述中(zhong)間通(tong)孔(kong)(kong)20之間由(you)(you)縫4連通(tong)，并由(you)(you)所(suo)(suo)述縫4和孔(kong)(kong)5界定將所(suo)(suo)述彈性(xing)(xing)體分(fen)為(wei)上(shang)下左右四個剛性(xing)(xing)桿。

[0018] 所(suo)述(shu)(shu)縫4相對(dui)(dui)(dui)于豎梁2對(dui)(dui)(dui)稱設置。所(suo)述(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)稱為相鄰縫4之間對(dui)(dui)(dui)稱、對(dui)(dui)(dui)向縫4之間對(dui)(dui)(dui)稱。

[0019] 所述彈性體在中部通(tong)孔(kong)20的(de)外圍(wei)具有盲孔(kong)圈6。

[0020] 所述彈性體在對應形(xing)成上橫梁和下(xia)橫梁的(de)四個孔5的(de)位(wei)置的(de)表面具有定位(wei)凹槽7。

[0021] 在設計(ji)時，通過設計(ji)不(bu)同的(de)孔5壁厚A及彈性體厚度B可以(yi)改變皮(pi)重的(de)大小(xiao)，通過設計(ji)不(bu)同的(de)豎梁(liang)壁厚C和豎梁(liang)寬度D，可以(yi)控(kong)制(zhi)量程，從而達到(dao)大皮(pi)重小(xiao)量程的(de)高精(jing)度傳感器。

[0022] 以(yi)所述傳感(gan)器的(de)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)可以(yi)承受50kg的(de)皮重(zhong)為例。在(zai)所述上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)承受50kg皮重(zhong)后，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)才(cai)有足夠的(de)形(xing)變(bian)(bian)，開始正(zheng)常輸(shu)出(chu)信號(hao)。在(zai)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)承受50kg以(yi)內的(de)力，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)(bian)形(xing)極小(xiao)，沒有信號(hao)輸(shu)出(chu)。

[0023] 實施例2，參照(zhao)附(fu)圖(tu)3。

[0024] 在本(ben)(ben)實施(shi)例中(zhong)，本(ben)(ben)發明同(tong)樣包括由(you)上(shang)(shang)下(xia)(xia)(xia)左(zuo)右四(si)(si)個剛(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)，在四(si)(si)個剛(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)交界處為(wei)橫(heng)梁(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)橫(heng)梁(liang)(liang)分(fen)為(wei)一(yi)對上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四(si)(si)角分(fen)布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)截面積(ji)小于(yu)剛(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)橫(heng)截面積(ji)；所(suo)(suo)(suo)述(shu)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)中(zhong)間還(huan)設有豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)矩形(xing)的(de)(de)中(zhong)心，與上(shang)(shang)部剛(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)部剛(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)100b一(yi)體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)一(yi)對上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)13、14相對于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)對稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)對稱(cheng)為(wei)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)之(zhi)間對稱(cheng)、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)之(zhi)間對稱(cheng)、上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)之(zhi)間對稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)截面積(ji)小于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)截面積(ji)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)用于(yu)設置稱(cheng)重敏(min)感元件8。

[0025] 所述豎梁(liang)2處(chu)在由四個剛性桿圍成的中部通孔20中。

[0026] 在實施例的(de)基礎上(shang)可(ke)以預(yu)見，對于上(shang)下橫梁(liang)(liang)的(de)形(xing)(xing)(xing)成方(fang)(fang)式(shi)還可(ke)以有(you)其它多(duo)種方(fang)(fang)式(shi)，比如(ru)將上(shang)下橫梁(liang)(liang)部(bu)位的(de)彈(dan)性體(ti)(ti)(ti)銑薄，或將上(shang)下橫梁(liang)(liang)部(bu)位的(de)彈(dan)性體(ti)(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)銑成工字(zi)形(xing)(xing)(xing)截(jie)面(mian)(mian)(mian)等(deng)等(deng)，其最終目的(de)為使上(shang)、下橫梁(liang)(liang)的(de)橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)積小于剛性桿(gan)的(de)橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)積。對于上(shang)下橫梁(liang)(liang)的(de)形(xing)(xing)(xing)成方(fang)(fang)式(shi)實際上(shang)也可(ke)轉換成上(shang)下左(zuo)右四個剛性桿(gan)的(de)外形(xing)(xing)(xing)設置問題，在本(ben)實施例中(zhong)(zhong)，“桿(gan)”不(bu)一定是細長形(xing)(xing)(xing)態（就像”四連(lian)桿(gan)“中(zhong)(zhong)的(de)桿(gan)，也不(bu)一定必須是細長形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)，只要其起到“連(lian)桿(gan)”的(de)作(zuo)用(yong)(yong)即可(ke)）。在本(ben)發(fa)明中(zhong)(zhong)，“桿(gan)”比“梁(liang)(liang)”橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)積大，而(er)相對于橫梁(liang)(liang)成為剛形(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)(ti)，起到“后變形(xing)(xing)(xing)”的(de)作(zuo)用(yong)(yong)，使得與桿(gan)連(lian)接的(de)豎梁(liang)(liang)針對稱重(zhong)物(wu)體(ti)(ti)(ti)變形(xing)(xing)(xing)，不(bu)受大皮重(zhong)影(ying)響。