专利名称：销轴式剪切梁传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器、特别是销轴式传感器结构的改进。
目前国内外普遍使用的销轴传感器，它如
图1所示，包括弹性体(3)和辅助电路，辅助电路由电阻应变片(4)、印刷电路板、温度补偿元件、补偿电阻和导线(5)等构成，弹性体(3)上有缩颈(2)，且弹性体(3)端部至少有一个可防止销轴传感器周向转动和轴向串动的防转槽(1)，弹性体(3)的结构为空心轴。由于弹性体(3)的内腔比较小，而四片电阻应变片又必须粘贴在弹性体(3)缩颈部位的内腔壁上，且四片电阻应变片及补偿元件等组成的全桥检测电路也必须置于弹性体(3)的内腔中，这样，不仅在弹性体(3)内腔中粘贴电阻应变片(4)时操作很困难，而且在进行电阻应变片引线焊接、组成桥路及进行温度补偿等操作时，也很不方便，很困难，工艺性较差，返工率较高，因此制造很不方便。另外，由于弹性体是空心轴，在受到外力作用时，粘贴电阻应变片的区域应变分布不均匀，存在着变梯度。目前所用的销轴传感器的综合精度约在1％左右，计量精度不高。
本实用新型的目的在于提供一种制造方便、计量精度高的销轴式剪切梁传感器。
本实用新型的技术方案是包括弹性体和辅助电路的销轴式剪切梁传感器，辅助电路由电阻应变片、印刷电路板、温度补偿元件、补偿电阻和导线构成，弹性体为实心销轴，弹性体上有一个或两个缩颈，弹性体的缩颈上设有一对对称的径向盲孔，两盲孔之间形成一腹板，在腹板两侧的中心位置分别粘贴有两片互成90°角且与弹性体轴线成45°角或135°角的电阻应变片，侧盖板被封装在盲孔的孔口处，弹性体至少有一个端部为定位端，该端部定位端可以是一个带防转槽的定位端，也可以是一个带径向截面为圆缺的轴向平台的定位端，还可以是一个带径向截面为圆缺的轴肩的定位端。
本实用新型的技术效果是①制造方便。由于本实用新型的弹性体为实心销轴，而非空心销轴，电阻应变片及由电阻应变片等构成的全桥检测电路等，不再象空心销轴弹性体那样需安装在弹性体较小的内腔中，而是在实心销轴弹性体的缩颈上设有一对对称的径向盲孔，使两盲孔之间形成一腹板，将电阻应变片粘贴在腹板两侧的中心位置，导线穿过腹板上的孔使电阻应变片等构成桥路，从而使得进行电阻应变片的粘贴固定、电阻应变片引线焊接、组成桥路及进行温度补偿等操作时，不会出现空心销轴弹性体那样，因在狭小的内腔中操作而出现工艺性较差，操作很不方便，返工率较高的现象，相比较而言，操作很方便，制造过程中不会出现工艺性返工现象。②计量精度高。由于本实用新型的弹性体为实心销轴，而不是空心销轴，其敏感梁为盲孔腹板剪切梁式，其横截面为类似“I”字梁结构，由力学分析可知，当该弹性体受到外力作用时，其弯矩主要由盲孔凸缘来承受，腹板承受的几乎为纯剪应变，且应变区域的应变分布比空心轴式弹性体受外力作用时的应变分布要均匀得多，应变梯度要小得多，从而使线性等性能指标得到明显改良，使计量精度得到很大提高。经检测，本实用新型的综合精度为0.5％以上，比原来的1％左右提高了不少。
以下结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为现有销轴式传感器结构示意图。
图2为本实用新型的主视图。
图3为本实用新型的俯视局部剖视图。
图4为图3的A-A视图。
图5为本实用新型的定位端为带径向截面是圆缺的轴向平台时的局部主视图。
图6为本实用新型的定位端为带径向截面是圆缺的轴肩时的局部主视图。
图7为图6的左视图。
图8为本实用新型用于起重设备时的结构示意图。
如图2、图3和图4所示的销轴式剪切梁传感器，包括弹性体(8)和辅助电路，辅助电路由电阻应变片(16)、印刷电路板(12)、温度补偿元件(9)、补偿电阻(11)和导线(5)构成，弹性体(8)为实心销轴，弹性体(8)上有两个缩颈(6)，弹性体(8)的缩颈(6)上设有一对对称的径向盲孔(10)，两盲孔(10)之间形成一腹板(15)，在腹板(15)两侧的中心位置分别粘贴有两片互成90°角且与弹性体(8)轴线成45°角或135°角的电阻应变片(16)，导线(5)穿过腹板(15)上的孔(17)将腹板(15)两侧的电阻应变片(16)、印刷电路板(12)、温度补偿元件(9)和补偿电阻(11)等连接起来，并通过导线孔(14)在导线夹紧圈(3)、导线接头体(4)的固定下引出弹性体(8)，并用开槽螺钉(1)封住导线孔(14)，侧盖板(7)被封装在盲孔(10)的孔口处，弹性体(8)的端部定位端可以是一个带防转槽的定位端(2)，也可以是一个带径向截面为圆缺的轴向平台(18)的定位端(见图5所示)，还可以是一个带径向截面为圆缺的轴肩(19)的定位端(见图6、图7所示)。
当本实用新型应用于起重设备中时，如图8所示，将弹性体(8)穿过支承架(27)的支承架孔(25)置于支承架(27)上，并使轴套(26)、轴承(22)、定滑轮(21)相互结合而固定在弹性体(8)的中间轴部分，并将防转板(23)嵌入弹性体(8)的两个端部定位端的防转槽(2)中，再用螺钉(24)分别固定在支承架(27)上以防止弹性体(8)作周向转动或轴向串动。钢丝绳(20)压在定滑轮(21)上。当吊起重物时，重力通过滑轮(21)、轴承(22)、轴套(26)而作用于本实用新型的弹性体(8)上，通过检测传感器的输出信号，便可得到相对应的钢丝绳(20)上的张力，当该张力达到或超过限定值时，控制装置便进行报警或对超重设置进行保护性控制。
本实用新型应用于起重设备中时，弹性体(8)的两个端部中至少有一个端部为定位端，也可以如图8所示两个端部均为定位端。当定位端是一个带有径向截面为圆缺的轴向平台(18)的定位端时(见图5所示)，可将两块防转板(23)分别压在该弹性体(8)的两个定位端的轴向平台(18)上，并通过螺钉(24)分别固定在支承架(27)上，而起到定位防转作用。当定位端是一个带有径向截面为圆缺的轴肩(19)的定位端时(见图6、7所示)，又可以直接采用螺钉(24)穿过弹性体(18)的轴肩(19)上的孔(见图6、7所示)而将弹性体(8)固定在支承架(27)上，从而起到定位防转作用。
权利要求1.一种销轴式剪切梁传感器，包括弹性体(8)和辅助电路，辅助电路由电阻应变片(16)、印刷电路板(12)、温度补偿元件(9)、补偿电阻(11))和导线(5)构成，弹性体(8)上有一个或两个缩颈(6)，且弹性体(8)至少有一个端部为定位端，其特征在于弹性体(8)为实心销轴，弹性体(8)的缩颈(6)上设有一对对称的径向盲孔(10)，两盲孔(10)之间形成一腹板(15)，在腹板(15)两侧的中心位置分别粘贴有两片互成90°角且与弹性体(8)轴线成45°角或135°角的电阻应变片(16)，侧盖板(7)被封装在盲孔(10)的孔口处。
2.根据权利要求1所述的销轴式剪切梁传感器，其特征在于所述的定位端可以是一个带径向截面为圆缺的轴向平台(18)的定位端，还可以是一个带径向截面为圆缺的轴肩(19)的定位端。
专利摘要一种销轴式剪切梁传感器，包括弹性体和辅助电路，其特征在于弹性体为实心销轴，弹性体的缩颈上设有一对对称的径向盲孔，两盲孔之间形成一腹板，在腹板两侧的中心位置分别粘贴有两片互成90°角且与弹性体轴线成45°角或135°角的电阻应变片，侧盖板被封装在盲孔的孔口处。该销轴式剪切梁传感器具有制造方便、计量精度高的优点。
文档编号G01N3/24GK2243075SQ95244718
公开日1996年12月18日 申请日期1995年9月18日 优先权日1995年9月18日
发明者徐敏 申请人:常州托利多电子衡器有限公司