專利名稱:單元組合式磁彈性測(cè)力稱重傳感器的制作方法
本實(shí)用新型是一種由標(biāo)準(zhǔn)單元的導(dǎo)磁體與彈性體組成的磁彈性測(cè)力稱重傳感器，是通過被測(cè)量力和重量引起材料導(dǎo)磁性質(zhì)的變化進(jìn)行測(cè)量的傳感器，可廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門測(cè)量力和重量的一種裝置。
目前，國(guó)內(nèi)外一般軋機(jī)大力值測(cè)量是采用環(huán)形、圓形、矩形磁彈性測(cè)力傳感器，圓形或矩形傳感器的導(dǎo)磁體是根據(jù)力值上限，用不同規(guī)格的硅鋼沖片粘結(jié)，再經(jīng)金加工而成，環(huán)形傳感器的環(huán)形導(dǎo)磁體是用硅鋼帶材盤卷成環(huán)形粘結(jié)，用數(shù)控機(jī)床金加工而成。這些已有技術(shù)存在以下不足之處a.首先傳感器整體加工，必須具備一系列大沖模、沖床、環(huán)卷機(jī)、數(shù)控機(jī)床、大量粘結(jié)夾具、大功率烘箱等，因此設(shè)備投資大；b.每片粘結(jié)面大，沖片數(shù)多，要用去大量鋼材及銅導(dǎo)線，并需要有害粘結(jié)膠水，容易污染環(huán)境；c.傳感器功耗大，同時(shí)又要配置成本高昂的激磁電源。
本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種標(biāo)準(zhǔn)單元的導(dǎo)磁體，用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)磁體與彈性體組成磁彈性測(cè)力稱重傳感器，代替已有技術(shù)整體加工的磁彈性測(cè)力稱重傳感器，具有成本低、省料又省電、使用壽命長(zhǎng)、技術(shù)性能好和安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
為完成上述的目的，采取技術(shù)方案是用一種統(tǒng)一規(guī)格的硅鋼片制成通用標(biāo)準(zhǔn)化單元導(dǎo)磁體，用一個(gè)單元或多個(gè)單元導(dǎo)磁體安裝在不同結(jié)構(gòu)和規(guī)格的彈性體內(nèi)，組成測(cè)力稱重傳感器。
使用時(shí)，外界的力或荷載極大部份作用于彈性體，只有小部分通過彈性體傳遞給導(dǎo)磁體，由于彈性體是采用高強(qiáng)度合金彈性鋼制作，又經(jīng)過熱處理，其強(qiáng)度和硬度很高，而導(dǎo)磁體在彈性體的保護(hù)下工作。傳感器測(cè)量頓位大小與受力的截面積成正比，而在安裝導(dǎo)磁 體的只數(shù)又與截面積成正比，所以按不同的要求僅安裝導(dǎo)磁體只數(shù)不同，因此，導(dǎo)磁體可做得很小，這樣達(dá)到了省料、省電、成本低、不需要較大的設(shè)備投資。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案原理是當(dāng)傳感器無(wú)被測(cè)外力作用時(shí)，導(dǎo)磁體初級(jí)繞組磁力線不切割次級(jí)繞組，所以次級(jí)繞組輸出電壓近似于零，傳感器受到被測(cè)外力作用時(shí)，除彈性體承受大部分力外，其余作用于導(dǎo)磁體，導(dǎo)磁體受力作用后其作用力方向的導(dǎo)磁率下降，與該作用力方向垂直的另一方向的導(dǎo)磁率將提高，因此磁力線將向這個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，使次級(jí)繞組受到磁力線切割感應(yīng)，從而輸出電壓信號(hào)，次級(jí)繞組輸出電壓與磁力線偏轉(zhuǎn)量成正比，也即與被測(cè)力成正比。
本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)合附圖加以描述，圖1為多個(gè)導(dǎo)磁體的環(huán)形傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖2為導(dǎo)磁體外形示意圖；圖3為導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)圖；圖4為導(dǎo)磁體安裝結(jié)構(gòu)圖；圖5為多個(gè)導(dǎo)磁體的矩形傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖6為多個(gè)導(dǎo)磁體的圓形傳感器結(jié)構(gòu)圖。
以環(huán)形傳感器為例加以敘述，如圖1所示，傳感體的環(huán)形彈性體2由高強(qiáng)度合金彈性鋼加工而成，外形尺寸由軋機(jī)或其它使用部位的空間決定，在環(huán)形彈性體2四周按四等分開有四個(gè)孔，并在孔中安裝四只導(dǎo)磁體，為保護(hù)導(dǎo)磁體繞組的密封性，在孔和導(dǎo)磁體的周圍填有密封膠3，在填滿密封膠3前必須排除繞組中雜質(zhì)和水氣。多個(gè)導(dǎo)磁體各繞組互相連接，則導(dǎo)磁體1的連接線4要求焊接牢靠，外套5和內(nèi)套6是保護(hù)導(dǎo)磁體1與連接線4，其絕緣強(qiáng)度＞2MΩ，電纜8保護(hù)螺桿7，電纜8是帶屏蔽的四芯電纜線，用于連接傳感器與電源、信號(hào)處理裝置，接線板9用于連接導(dǎo)磁體繞組，連接線4與電纜8，橡皮環(huán)11裝于緊固螺絲10和接線板9之間，壓緊接線板9，使接線板9不會(huì)松動(dòng)。當(dāng)外力作用，極大部份作用于彈性體2，其極小部份力作用在導(dǎo)磁體1上，導(dǎo)磁體1具有二組繞組，一組為供激磁電流的初級(jí)繞組，另一組為輸出電壓信號(hào)的次級(jí)繞組。
圖2和圖3是圖1中的外形和導(dǎo)磁體的結(jié)構(gòu)圖，導(dǎo)磁體1是由硅鋼沖片疊塊12用膠水粘結(jié)而成，塊數(shù)是根據(jù)測(cè)力值大小而決定，硅鋼片12中心區(qū)域沖有4個(gè)孔，導(dǎo)磁體1的兩側(cè)貼上絕緣片16，其中心區(qū)域與硅鋼片疊塊12有相同4個(gè)圓孔，孔中穿入絕緣導(dǎo)管18，然后通過導(dǎo)管繞成初級(jí)繞組13和次級(jí)繞組14，兩個(gè)繞組之間由塑料片15隔離，繞組引出四根導(dǎo)線由小導(dǎo)管17保護(hù)。必須說明導(dǎo)磁體的硅鋼片必須平直、去毛刺、清洗及整理選擇，粘結(jié)成的硅鋼片疊塊12后磨外圓，然后用軟質(zhì)紙保護(hù)好進(jìn)行人工時(shí)效處理及疲勞試驗(yàn)。
此傳感器精度除取決于導(dǎo)磁體1與彈性體2制造質(zhì)量外，導(dǎo)磁體1的安裝也十分重要，如圖4所示，導(dǎo)磁體1進(jìn)入彈性體2的安裝孔內(nèi)，使與受力中心線重疊，密封膠3填入孔內(nèi)要均勻飽滿，去除雜質(zhì)和水份。
實(shí)施例二在實(shí)施過程中證明標(biāo)準(zhǔn)單元化導(dǎo)磁體不僅能安裝于環(huán)形傳感器進(jìn)行測(cè)力和稱重，同樣能將標(biāo)準(zhǔn)化單元導(dǎo)磁體均勻安裝于矩形彈性體及圓形彈性體中進(jìn)行測(cè)力和稱重如圖5及圖6所示。
根據(jù)圖5所示，方形彈性體2四周均勻安裝導(dǎo)磁體1，導(dǎo)磁體的個(gè)數(shù)根據(jù)測(cè)力值大小而決定，其加工及安裝方式與環(huán)形測(cè)力稱重傳感器相同，但內(nèi)套和外套合成一組外套5，這是和環(huán)形測(cè)力稱重傳感器不同點(diǎn)。
根據(jù)圖6所示，圓形彈性體2四周均勻安裝導(dǎo)磁體1，導(dǎo)磁體的個(gè)數(shù)由測(cè)力值大小而決定，其加工及安裝方式與環(huán)形測(cè)力稱重傳感器相同，但內(nèi)套和外套合成一組外套5，這是和環(huán)形測(cè)力稱重傳感器不同點(diǎn)。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，省料、省電、安裝可靠，強(qiáng)度和受力面硬度高，尤其有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，價(jià)值占現(xiàn)有的傳感器20～25％。
權(quán)利要求
1.一種由線圈和硅鋼片構(gòu)成的導(dǎo)磁體單元組合式磁彈性測(cè)力稱重傳感器，其特征在于傳感器至少由一個(gè)導(dǎo)磁體安裝在彈性體內(nèi)所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的單元組合式磁彈性測(cè)力稱重傳感器，其特征在于彈性體按軋機(jī)不同的要求可以制成環(huán)形、圓形、方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的單元組合式磁彈性測(cè)力稱重傳感器，其特征在于導(dǎo)磁體是由統(tǒng)一規(guī)格的硅鋼片制成通用標(biāo)準(zhǔn)化單元導(dǎo)磁體。
專利摘要
一種由標(biāo)準(zhǔn)單元的導(dǎo)磁體與彈性體組成的磁彈性測(cè)力稱重傳感器是通過測(cè)量應(yīng)用應(yīng)力引起材料磁性質(zhì)的變化達(dá)到測(cè)量目的，其彈性體可按軋機(jī)的不同要求可以制成環(huán)形、圓形和方形，其傳感器成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，省料省電等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各工業(yè)部門測(cè)力和稱重之用。
文檔編號(hào)G01G7/00GK87207152SQ87207152
公開日1988年3月9日 申請(qǐng)日期1987年6月8日
發(fā)明者戴朝杰 申請(qǐng)人:機(jī)械委上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan