可逆力测量设备的制造方法
【专利说明】可逆力测量设备
[0001 ] 领域
[0002]本发明涉及用于紧固部件和负荷传感器部件的可逆力测量设备，该可逆力测量设备通过测量设备中的腔的可逆体积的变化来测量例如拉伸、压缩、扭转以及剪切的静态力和动态力。
[0003]发明概述
[0004]本发明公开了一种可逆力测量设备，该设备可以包括至少一个腔，其中，当载荷被施加至该设备时，载荷导致至少一个腔的可逆体积变化，该变化导致指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示所施加的载荷的大小和/或方向。
[0005]可逆体积变化指当力反向时且当载荷被移除，该腔恢复至其原始形状时，该至少一个腔逆转其在体积上的变化的能力。本申请涉及可以连续地测量力的变化的力测量设备。例如，当载荷增加或减少百分之十时，该力测量设备可以指示这种百分之十的变化。
[0006]在一个实施方案中，该可逆力测量设备可以包括至少一个腔、至少一个腔壁、至少一个载荷接收区域、紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个以及至少一个指示材料;其中，该至少一个腔是由该至少一个腔壁界定的空间，其中，将力施加至该紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个中的至少一个载荷接收区域在至少一个腔壁上引起泊松效应(Poisson effect)，其中，泊松效应导致该至少一个腔的可逆体积变化，且其中，该至少一个腔的可逆体积变化导致该至少一个指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示所施加的载荷的大小和/或方向。
[0007]在该实施方案中，该可逆力测量设备还可以包括至少一个指示管道、至少一个指示孔、至少一个指示通道和至少一个通道盖或管;其中，该至少一个指示管道与该至少一个腔连接，其中，该至少一个通道盖或管由透明或半透明材料制成，且覆盖并且密封该至少一个指示通道，其中，当力被施加至该至少一个载荷接收区域时，该至少一个指示材料穿过该至少一个指示孔从该至少一个腔移动至该指示管道中，且移动至该至少一个指示通道或指示管中。
[0008]在另一个实施方案中，该可逆力测量设备可以包括至少一个腔、至少一个柔性腔壁、至少一个固定腔壁、紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个以及至少一个指示材料；其中，该至少一个腔是该至少一个柔性腔壁与该至少一个固定腔壁之间的空间，其中，该至少一个固定腔壁是固定媒介的一部分或邻近固定媒介，其中，紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个通过移动该至少一个柔性腔壁导致该至少一个腔的体积变化，且其中，该至少一个腔的可逆体积变化导致该至少一个指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示由紧固件所施加的力的大小和/或方向。
[0009]在该实施方案中，该可逆力测量设备还可以包括至少一个指示孔、至少一个指示管;其中，当该至少一个腔在体积上变化时，该至少一个指示材料在该至少一个腔中移动且穿过该至少一个指示孔从该至少一个腔移出进入该至少一个指示管中。
[0010]在另一个实施方案中，该可逆力测量设备可以包括至少两个独立的腔、至少一个载荷接收区域、紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个以及至少一个指示材料;其中，施加至紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个的载荷在该至少两个独立的腔中的每个中引起可逆体积变化。
[0011]在该实施方案中，该可逆力测量设备，其中，该至少两个腔中的每个还可以包括至少一个指示孔、至少一个指示通道以及至少一个通道盖或管，其中该至少一个指示通道盖或管由透明或半透明材料制成，且覆盖并且密封该至少一个指示通道，其中，当力被施加至该至少一个载荷接收区域时，该至少一个指示材料在该至少两个独立的腔中的每一个中移动或移出该至少两个独立的腔中的每一个，穿过该至少一个指示孔，且进入至该至少一个指示通道中。
[0012]除了本概述所描述的方面和优点，另外的方面和优点通过参考附图且通过阅读下面的详细的描述将变得明显。
[0013]附图简述
[0014]从下面结合附图的优选实施方案的描述中，本设备另外的特征和优点，以及本设备的各种实施方案的结构和操作将变得明显且更加容易理解，附图中:
[0015]图1是力测量设备的实施方案的透视图，其中包括至少一个腔的该设备是圆形的。
[0016]图2是该圆形设备的剖视图。
[0017]图3是如何将压缩载荷施加至该设备的图示。
[0018]图4是压缩载荷如何导致腔变化体积的图示。
[0019]图5是该设备的内部的透视图，其中该设备由多个腔组成。
[0020]图6是设备的指示通道的透视图，其中盖被移除。
[0021]图7是该设备的实施方案，其中腔还包括填充有例如流体的弹性材料的管。
[0022]图8是该设备的实施方案，其中该设备是矩形形状。
[0023]图9是该设备的另一个实施方案的一小部分，其中该小部分由两个部分组成，每个部分具有两个压缩泊松柱。
[0024]图10是该设备的实施方案，其中载荷通过螺栓头被施加至腔。
[0025]图11是该设备的另一个实施方案，其中在该腔的顶部上的腔壁被不同地成形以改善某些特征。
[0026]图12是该设备的另一个实施方案，其中该腔被置于螺栓头的上面。
[0027]图13是该设备的另一个实施方案，其中该腔是在负荷传感器中，其中，施加至负荷传感器的压缩或拉伸导致该腔在体积上的变化。
[0028]图14是指示管的实施方案，其中指示流体在该管中移动以指示该腔在体积上的变化。
[0029]图15是该设备的另一个实施方案的剖视图，其中该设备包括至少两个独立的腔。
[0030]图16是该实施方案的分解图，其中该设备包括至少两个独立的腔。
[0031]图17是该设备的另一个实施方案的分解图，其中该至少一个腔是环形形状。
[0032]图18是该设备的剖视图，其中该至少一个腔是环形形状。
[0033]图19是包括至少两个独立的腔的设备的另一个实施方案，其中该设备是圆柱形状。
[0034]图20是该设备的另一个实施方案，其中该至少一个腔位于螺母、双头螺栓、螺栓等的螺纹附近。
[0035]图21是该设备的另一个实施方案，其中可以看到该至少一个指示通道在凸缘螺母的顶部上。
[0036]图22是该设备的可选择的视图以更加清楚地示出凸缘螺母的底部上的至少一个腔。
[0037]图23是该设备的剖视图，其中该至少一个腔被环与底部垫圈密封。
[0038]详细描述
[0039]在下面的详细描述中，参照附图进行，这些附图形成该详细描述的一部分，且其中通过图示的方式示出可以实践的具体实现方式。这些实现方式被足够详细地描述以使本领域的技术人员能够实践该实现方式，且应理解，可以利用其它实现方式，且逻辑的、机械的、电的以及其它的改变可以在不脱离本实现方式的范围的情况下进行。因此，下面的详细描述不应被视为具有限制的意义。
[0040]示例性实施方案的描述旨在与附图结合进行阅读，附图被认为是整个书面描述的一部分。在该描述中，例如“下”、“上”、“水平的”、“垂直的”、“上面”、“下面”，“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”以及它们的衍生物(例如，“水平地”、“朝下地”、“朝上地”等)的相对术语应该被解释为是指如接下来描述