專利名稱：一種測力傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于傳感器技術領域，涉及一種可以測量超過1CiOQT力的 測力傳感器。 絲賴
在橋梁建設、船舶、鋼鐵、油田等行業中，經常會遇到大量程和超大 量程力( 一般超過10QQT )的測量，目前普遍采用的輪輻式傳感器只有4個 輪輻，傳感器的量程一般只能做到500Kg 50t， 4輪輻傳感器由于只有4 個輪幅承擔載荷，在測量大量程和超大量程力作用時，輪輻和輪轂接觸處 將受到很大的剪切力和彎矩力，在傳感器的設計中，對傳感器的邊界條件 要求很高，即該接觸處的應力應小于材料允許應力的十分之一，通常為了 滿足這個要求就必須加大傳感器的高度、加寬輪轂的厚度，這一方面大大 增加了傳感器的體積，浪費材料和增大加工的費用，同時，由于輪轂加厚， 會造成傳感器的測量精度不高。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種可以測量超過1QQ0T力的測力傳感器， 該測力傳感器的體積相對較小、測量精度高。
本實用新型的目的采用如下技術方案所提供的測力傳感器由輪輻、 輪轂、承力軸、安裝孔、接插件、屏蔽導線、電阻應變片、上蓋板、下蓋 板組成，其特點是所述輪輻為8個，在每個輪輻的側面粘貼一個與中軸成 45度方向的電阻應變片，并且8個電阻應變片組成惠斯頓電橋，輪輻和承 力軸的接觸處、輪輻和輪轂的接觸處均采用圓弧過渡。
本實用新型所提供的測力傳感器由輪轂、8個輪輻、承力軸、上蓋板、 下蓋板、導線密封座和引出導線組成，輪轂、8個輪輻、承力軸構成測力傳 感器的彈性體，在每個輪輻的側面粘貼一個與中軸成45度方向的電阻應變 片，并且8個輪輻的側面粘貼的8個電阻應變片組成惠斯頓電橋，當承力 軸受到力的作用時，輪輻受力發生剪切變形，并使粘貼在輪輻上的電阻應 變片的電阻阻值發生變化，根據惠斯頓電橋的和差特性，當電橋的兩端加 上一個電壓時，另兩端就有一個正比于力變化的電信號輸出，通過檢測該電信號的大小就可獲得力值的大小。由于采用8個輪輻，在受到同樣大小 力和同等輪輻高度的條件下，8輪輻傳感器的輪幅寬厚度只有4輪輻的二分 之一；采用8輪輻，可均衡抗8個7jC平方向的側向力，由于輪輻受到剪切 力，使由于變形而引起的輪輻體積變化極微，采用電阻應變片檢測剪切應 力，從而大大提高了傳感器的抗側向力的能力、抗干擾能力和檢測精度； 在傳感器的設計中，對傳感器的邊界條件要求很高，即該接觸處的應力應 小于材料允許應力的十分之一，通常為了滿足這個要求，就必須加寬輪轂 的厚度，這勢必大大增加了傳感器的體積，浪費材料和增大加工的費用， 而采用8輪輻結構，每個輪輻和輪轂的受力只有4輪輻的二分之一，從而 使得集中載荷力均勻分布，降低了對邊界條件的要求，縮小了傳感器的體 積。由于在承力軸和輪輻的接觸處、輪輻和輪轂的接觸處都采用圓弧過渡， 增大了接觸面積，大大減少了集中應力對傳感器的影響，使傳感器對受力 點位移時的影響小，提高了傳感器的可靠性和測量精度。
本實用新型采用8輪輻結構的測力傳感器，拓展了一般4輪輻傳感器 無法做成大量程(超過1Q0QT力)的力檢測元件，很好地解決了在工程中 的大量程和超大量程的測力問題。本實用新型所提供的測力傳感器具有體 積相對較小、工作狀態穩定、線性度好、精度高、抗側向力和抗干擾能力 強、對受力點位移時的影響小和由于變形而弓l起的體積變化極微的特點。
圖1為測力傳感器的結構示意圖(主視圖)； 圖2為圖1的A—A向剖視圖3為本實用新型測力傳感器中8個電阻應變片組成的惠斯頓電橋。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的實施。圖1為測力傳感器的結構示意 圖(主視圖)，圖2為圖1的A""A向剖視圖。
參見圖1、圖2，本實用新型所提供的測力傳感器由輪輻1、輪轂2、 承力軸3、安裝孔4、接插件6、屏蔽導線7、電阻應變片8、上蓋板5、下 蓋板9等組成。測力裝置采用8輪輻結構，輪輻1、輪轂2、承力軸3構成 測力傳感器的彈性體，在每個輪輻1的側面粘貼一個與中軸成45度方向的 電阻應變片8。輪輻l、輪轂2、承力軸3采用4QCrNiMoA材料，上蓋板5、下蓋板9采用45#鋼板制作，接插件6、屏蔽導線7采用外購件。
為便于說明問題，在圖3中將上述的8個電阻應變片的件號分別標注 為R1—R8。參見圖3 ，惠斯頓電橋由電阻應變片R1—R8和供電電源E組成。 當承力軸受到力的作用時，輪輻受力發生剪切變形，并使粘貼在輪輻側面 上的電阻應變片產生電阻阻值的變化，根據電橋的和差特性，當電橋的兩 端加上一個電壓時，另兩端就有一個正比于力變化的電信號AU輸出，通過 檢測該信號的大小，就可獲得力的大小。
權利要求1、一種測力傳感器，由輪輻、輪轂、承力軸、安裝孔、接插件、屏蔽導線、電阻應變片、上蓋板、下蓋板組成，其特征是所述輪輻為8個，在每個輪輻的側面粘貼一個與中軸成45度方向的電阻應變片，并且8個電阻應變片組成惠斯頓電橋，輪輻和承力軸的接觸處、輪輻和輪轂的接觸處均采用圓弧過渡。
專利摘要本實用新型屬于傳感器技術領域，涉及一種可以測量超過1000T力的測力傳感器。該測力傳感器由輪輻、輪轂、承力軸、安裝孔、接插件、屏蔽導線、電阻應變片、上蓋板、下蓋板組成，其特點是所述輪輻為8個，在每個輪輻的側面粘貼一個與中軸成45度方向的電阻應變片，并且8個電阻應變片組成惠斯頓電橋，輪輻和承力軸的接觸處、輪輻和輪轂的接觸處均采用圓弧過渡。本實用新型很好地解決了在工程中的大量程和超大量程的測力問題。本實用新型所提供的測力傳感器具有體積小、工作狀態穩定、線性度好、測量精度高的優點。
文檔編號G01L1/22GK201255672SQ200820188218
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月10日 優先權日2008年9月10日
發明者喬愛民, 胡偉全 申請人:胡偉全