用于測量結構撓度的應變式傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及傳感器【技術領域】，具體公開了一種用于測量結構撓度的應變式傳感器，其包括彈性體、安裝在彈性體上的應變計、線路板及護罩，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設于待測結構的頂部位置處。本實用新型用于測量結構撓度的應變式傳感器結構簡單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好，可測量結構的撓度和撓度相關的物理量；特別是其超高靈敏度，可用于更加細微的繞度微應力測量。
【專利說明】用于測量結構撓度的應變式傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感器【技術領域】，尤其涉及一種測量撓度的應變式傳感器。
【背景技術】
[0002]目前，對于結構撓度的測量基本上采用從外部測量位移的方式，將位移傳感器安裝在被測梁的被測點下方。上述這種測試方式只能針對梁靜止時，以及梁下有空間安裝位置傳感器的情形。此種方式不能對梁實時進行檢測，例如在行車過程中就很難用此種方式來測量行車大梁的撓度。同時，由于對位置傳感器的安裝空間有要求，因此傳感器體積越小也就越容易實現安裝。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于，提出一種用于測量結構撓度的應變式傳感器，其結構簡單、靈敏度較高，可以對梁進行實時檢測。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供了一種用于測量結構撓度的應變式傳感器，其包括:彈性體、安裝在彈性體上的應變計、線路板及護罩，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設于待測結構的頂部位置處。
[0005]所述彈性體包括有兩個安裝部、設于兩安裝部之間的載荷傳遞轉化區、應變區，及線路板安裝區；該線路板安裝區兩端還分別設有導線輸入端及導線輸出端。
[0006]其中，所述彈性體通過兩個安裝部懸設于待測結構的頂部位置處，該兩安裝部通過螺紋固定，或者焊接、粘結方式固定安裝于待測結構的頂部位置處。
[0007]本實用新型中，所述應變計安裝于應變區，線路板安裝于線路板安裝區內；該線路板兩端均電性連接有導線，其中一端的導線穿過導線輸入端與應變計電性連接，另一端的導線穿過導線輸出端設置。
[0008]具體的，所述載荷傳遞轉化區包括有依次設置的第一轉化區、第二轉化區及第三轉化區；所述第一轉化區與一個安裝部連接設置，第二轉化區緊接第一轉化區設置，應變區設于第二轉化區與第三轉化區之間位置處，該第三轉化區與線路板安裝區相連接。
[0009]進一步地，所述線路板上設有檢測電路，該檢測電路一端與應變計電性連接，檢測電路的另一端與穿過導線輸出端設置的導線電性連接。
[0010]再者，所述應變區內外設有用于密封的橡膠套，應變計通過橡膠套及膠水密封安裝于應變區內。
[0011]同時，所述線路板安裝區外設有用于密封的膜片，線路板通過膜片及膠水密封安裝于線路板安裝區內。
[0012]本實用新型的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其結構簡單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好，可測量結構的撓度和撓度相關的物理量；特別是其超高靈敏度，可用于更加細微的繞度微應力測量。【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型用于測量結構撓度的應變式傳感器一種具體實施例的結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型用于測量結構撓度的應變式傳感器與待測結構的安裝位置示意圖；
[0016]圖3為圖2的俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]如圖1-3所示，本實用新型提供一種用于測量結構撓度的應變式傳感器，其包括:彈性體10、安裝在彈性體10上的應變計、線路板及護罩(未圖示)，所述彈性體10包括有安裝部，彈性體10通過該安裝部懸設于待測結構20的頂部位置處，該待測結構20為彎曲梁。本實用新型用于測量結構撓度的應變式傳感器，其通過特殊的結構設置，不僅結構簡單、制作方便，可以直接安裝在待測結構20被測點的上方進行測試，安裝使用均較為方便，且可以對梁進行實時檢測。
[0019]作為本實用新型的一種具體實施例，所述特殊結構的彈性體10包括有兩個安裝部11、12、設于兩安裝部11、12之間的載荷(撓度)傳遞轉化區13、應變區14，及線路板安裝區15 ;該線路板安裝區15兩端還分別設有導線輸入端16及導線輸出端17。
[0020]其中，所述彈性體10通過兩個安裝部11、12懸設于待測結構20的頂部位置處，該兩安裝部11、12可以通過螺紋固定，或者焊接、粘結方式固定安裝于待測結構20的頂部位置處，使用較為方便。所述兩個安裝部11、12可以為分別設于彈性體10兩端的一個安裝支架，彈性體10通過該兩安裝支架固定在待測結構20的頂部。由于本實用新型中的待測結構20為彎曲梁，傳感器安裝端會產生梁撓度方向的位移和與安裝點一致的轉角的旋轉，而本實用新型中的兩個安裝部11、12的位置不一致，會產生位移差與轉角差，經過載荷傳遞轉化區13進行過渡傳遞，引起應變區14的變形，其變形量與梁的撓度成倍增比例，在應變區14貼上應變計(未圖示)檢測便可測量梁的撓度。當然，在本實用新型其他具體實施例中，所述彈性體10的安裝部還可以根據不同安裝場合設計成不同的結構。
[0021]本實用新型中，所述應變計安裝于應變區14，該應變計可以采用現有技術中的電阻應變片。線路板安裝于線路板安裝區15內，該線路板兩端均電性連接有導線(未圖示)，其中一端的導線穿過導線輸入端16與應變計電性連接，另一端的導線穿過導線輸出端17設置。當然，在本實用新型其他具體實施例中，所述導線、線路板安裝區15的位置可調整，導線和線路板的安裝方式也可以設計成不同的方式。[0022]具體的，所述載荷傳遞轉化區13包括有依次設置的第一轉化區131、第二轉化區132及第三轉化區133 ;所述第一轉化區131與一個安裝部11連接設置，第二轉化區132緊接第一轉化區131設置，應變區14設于第二轉化區132與第三轉化區133之間位置處，該第三轉化區133與線路板安裝區15相連接。該載荷傳遞轉化區13為撓度傳遞轉化的過渡區域，能實現高靈敏度及高精度。
[0023]進一步地，所述線路板上設有檢測電路(未圖示)，該檢測電路一端與應變計電性連接，檢測電路的另一端與穿過導線輸出端17設置的導線電性連接。本實用新型中的檢測電路可以直接采用現有技術中撓度檢測的測量電路。
[0024]再者，所述應變區14內外設有用于密封的橡膠套(未圖示)，應變計通過橡膠套及膠水密封安裝于應變區14內。同時，所述線路板安裝區外設有用于密封的膜片(未圖示)，線路板通過膜片及膠水密封安裝于線路板安裝區15內。本實用新型中用于密封的橡膠套、膠水及膜片可以保護傳感器內部的應變計、線路板等部件免受環境影響，有效防止水、氣、塵等進入，能使本實用新型用于測量結構撓度的應變式傳感器在更惡劣的環境下使用。
[0025]綜上所述，本實用新型用于測量結構撓度的應變式傳感器在具體應用中，通過兩安裝部11、12采用螺紋固定，或者焊接、粘結的方式安裝在待測結構20的頂部位置處；兩安裝部11、12安裝固定在待測結構20的頂部后，會與待測結構20 —起發生形變，因此兩安裝部11、12都會產生一定的轉角和撓度方向位移，轉角和撓度方向位移會傳遞到載荷傳遞轉化區13，進而引起安裝應變計位置所在應變區14的倍增變形，于是安裝在應變區14的應變計阻值發生改變，應變計阻值的改變會被安裝在線路板安裝區15內的檢測電路轉變為信號并經固定在導線輸出端17處的導線輸出，輸出的信號與轉角成比例，再根據撓度與轉角的關系便可實現對撓度測量。
[0026]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，包括彈性體、安裝在彈性體上的應變計、線路板及護罩，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設于待測結構的頂部位置處。
2.如權利要求1所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述彈性體包括有兩個安裝部、設于兩安裝部之間的載荷傳遞轉化區、應變區，及線路板安裝區；該線路板安裝區兩端還分別設有導線輸入端及導線輸出端。
3.如權利要求2所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述彈性體通過兩個安裝部懸設于待測結構的頂部位置處，該兩安裝部通過螺紋固定，或者焊接、粘結方式固定安裝于待測結構的頂部位置處。
4.如權利要求2所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述應變計安裝于應變區，線路板安裝于線路板安裝區內；該線路板兩端均電性連接有導線，其中一端的導線穿過導線輸入端與應變計電性連接，另一端的導線穿過導線輸出端設置。
5.如權利要求2所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述載荷傳遞轉化區包括有依次設置的第一轉化區、第二轉化區及第三轉化區；所述第一轉化區與一個安裝部連接設置，第二轉化區緊接第一轉化區設置，應變區設于第二轉化區與第三轉化區之間位置處，該第三轉化區與線路板安裝區相連接。
6.如權利要求4所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述線路板上設有檢測電路，該檢測電路一端與應變計電性連接，檢測電路的另一端與穿過導線輸出端設置的導線電性連接。
7.如權利要求6所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述應變區內外設有用于密封的橡膠套，應變計通過橡膠套及膠水密封安裝于應變區內。
8.如權利要求6所述的用于測量結構撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述線路板安裝區外設有用于密封的膜片，線路板通過膜片及膠水密封安裝于線路板安裝區內。
【文檔編號】G01B7/16GK203744918SQ201420048609
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月25日 優先權日:2014年1月25日
【發明者】陳義, 冉秋宏, 余朝暉, 唐延燁 申請人:重慶大唐科技股份有限公司