传感器预紧结构的制作方法

本发明涉及传感器制造和使用领域，尤其涉及一种传感器预紧结构。

背景技术：

由于敏感元件的原因，某些种类的传感器(如压电式力传感器)在使用过程中没有施加预紧力时，传感器的输出信号与输入物理量之间不是一个线性关系，往往在曲线的初始段具有一定范围的非线性段，这将导致传感器的灵敏度系数不是一个常数，致使测试数据不准确，甚至无法使用。为解决上述问题，各传感器厂家多采用对传感器配装预紧结构，对传感器施加预紧力，并使预紧力的大小超过非线性部分，使输出信号与输入物理量之间的关系进入线性范围，然后对线性段进行标定，给出灵敏度系数，整体作为成品使用。

预紧力的施加，传统方法是在传感器的上下端面各增加一个带有中心孔的质量块，在中心孔中插入螺栓，通过拧紧螺栓压紧质量块，从而对传感器进行预紧。采用此种方法预紧的传感器在测试两个面间的物理量时使用方便，但对于有柱状杆件如螺栓等需穿过传感器的情况则无法使用，限制了传感器的使用范围。

如何解决上述技术问题成了本领域技术人员的努力方向。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种传感器预紧结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种传感器预紧结构，包括传感器，传感器形成为筒状结构，传感器预紧结构还包括上固定件和下固定件，上固定件形成为有顶部的筒状结构，上固定件顶部设置有中心孔，传感器被压紧地安装在上固定件与下固定件之间。

可选地，固定件形成为有底部的筒状结构，上固定件与下固定件螺纹连接，传感器的上面与上固定件筒顶压紧，传感器的底面与下固定件筒底压紧。

可选地，上固定件的筒外壁上设置有外螺纹，下固定件的筒内壁上设置有内螺纹，外螺纹与内螺纹配合。

可选地，上固定件的筒内壁上设置有内螺纹，下固定件的筒外壁上设置有外螺纹，外螺纹与内螺纹配合。

可选地，上固定件、传感器和下固定件三者同轴设置。

可选地，下固定件上设置有用于安装传感器线缆的走线孔。

可选地，下固定件上设置有定位槽，传感器上设置有用于周向定位的定位凸起，定位凸起嵌入定位槽安装。

可选地，上固定件上设置有用于安装传感器线缆的走线孔。

可选地，上固定件上设置有定位槽，传感器上设置有用于周向定位的定位凸起，定位凸起嵌入定位槽安装。

本发明的有益效果在于：

为了克服已有技术中采用的传感器预紧结构造成的柱状杆件等需穿过传感器无法使用的情况，本发明提供一种传感器预紧结构，其结构简单，组装方便，有效地解决了传统预紧传感器在柱状杆件穿过传感器的测试需求下无法满足的问题，扩展了传感器预紧结构的使用范围。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所述的传感器预紧结构的结构示意图；

图2是本发明所述的上固定件的结构示意图；

图3是本发明所述的具体实施例的结构示意图。

附图标记说明

1-上固定件，2-传感器，3-下固定件，4-中心孔a，5-传感器线缆，6-走线孔，7-中心孔，8-上被连接件，9-下被连接件，10-连接螺栓，11-连接螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、内、外”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1和图2所示，本发明涉及的一种传感器预紧结构，包括传感器2、上固定件1和下固定件3。

传感器2形成为筒状结构，进一步地，传感器2可形成为阶梯状圆筒结构，传感器2的上端段为小径，传感器2的下端段为大径，上端段和下端段的相接处为阶梯面。

上固定件1形成为有顶部的筒状结构，上固定件1顶部设置有中心孔7。

下固定件3形成为有底部的筒状结构，上固定件1的筒壁与下固定件3的筒壁螺纹连接，螺纹的设置以下两种情况均可：其一为上固定件1外筒壁上设置外螺纹，下固定件3内筒壁上设置有内螺纹；其二为上固定件1内筒壁上设置内螺纹，下固定件3外筒壁上设置有外螺纹。

传感器2安装于上固定件1与下固定件3之间，固定件、传感器2和下固定件3三者同轴设置。传感器2的上端段通过中心孔7，传感器2上端段的外径与中心孔7孔径间隙配合，旋转拧动上固定件1或下固定件3，使传感器2的阶梯面与上固定件1筒顶压紧，传感器2的底面与下固定件3筒底压紧，达到传感器2预紧的目的。

为了便于传感器线缆5的走线，在上固定件1上或下固定件3上设置走线孔6，走线孔6设置在上固定件1或下固定件3的筒壁上。

为了防止上固定件1与下固定件3之间拧紧时传感器2随之旋转，上固定件1或下固定件3上设置定位槽，传感器2的相应位置用于周向定位的定位凸起，定位凸起嵌入定位槽安装。

定位槽与走线孔6应同设于上固定件1或下固定件3上。

本发明的具体实施例如下：

传感器2的中轴线处为一通孔，下固定件3设置有中心孔a4，传感器2预紧机构安装在上被连接件8和下被连接件9之间，连接螺栓10依次穿过下被连接件9、下固定件3的中心孔a4、传感器2的通孔、上固定件1的中心孔7和上被连接件8，连接螺栓10穿过后用连接螺母11紧固，可以测量上被连接件8和下被连接件9之间的力。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种传感器预紧结构，包括传感器、上固定件和下固定件，传感器形成为筒状结构，上固定件形成为有顶部的筒状结构，上固定件顶部设置有中心孔，下固定件与上固定件螺纹连接，传感器安装于上固定件与下固定件之间，传感器的上面与上固定件压紧，传感器的底面与下固定件压紧。为了克服已有技术中采用的传感器预紧结构造成的柱状杆件等需穿过传感器无法使用的情况，本发明提供一种传感器预紧结构，其结构简单，组装方便，有效地解决了传统预紧传感器在柱状杆件穿过传感器的测试需求下无法满足的问题，扩展了传感器预紧结构的使用范围。

技术研发人员：谢若泽;李尚昆;陈成军;颜怡霞;孙爱军
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院总体工程研究所
技术研发日：2019.01.07
技术公布日：2019.03.19