专利名称：E字形张力传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种结构简单，一体式结构，安装方便，可准确检测载荷量的E字形张力传感器。
背景技术：
从广义上讲，传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置，或者说传感器是将外界信号转换为电信号的装置，一般由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成，敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可分为①物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类，基于化学反应的原理。③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类，其中的力敏传感器的种类甚多，传统的测量方法是利用弹性材料的形变和位移来表示，广泛的用于电梯，起重设备，悬索桥梁等的物理力学量的测量。现有的力敏传感器一般为“山”字型，敏感元器件(即应变区)在转换器件(弹性体)的上表面或下表面，结构复杂，成本高，占用空间大。中国专利公开了一种电梯专用桥式压力传感器(CN2453418Y)，它包括传感器桥体、弹性应变杯、应变片，在传感器桥体内装有弹性应变杯，应变杯上粘贴有应变片和弓I线端子板，应变片通过引线与引线的端子板连接，再与接插件相连接形成电桥。此传感器为用于电梯上的力敏传感器，其同样存在结构复杂，成本高，占用空间大等问题。
发明内容本实用新型主要是提供了一种结构简单，一体式结构，成本低，安装方便，可准确检测载荷量的E字形张力传感器，解决了现有技术中存在的结构复杂，成本高，占用空间大的技术问题。 本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种E字形张力传感器，包括壳体及设于壳体内长条形的弹性体，在所述弹性体上表面的两端分别设有应变片，与应变片相邻的弹性体的一个侧面上一体式延伸有三个承载杆，承载杆沿弹性体的长度方向排列，且承载杆排列方向对应的壳体端面上分别设有导入口和导出口。通过在长条形的弹性体的一个侧面上沿长度方向排列三个承载杆，并在弹性体上表面的两端设置应变片，使用时测力部件自弹性体一端的导入口进入,并交替绕过三个承载杆后自弹性体另一端的导出口导出，测力部件压迫承载杆并带动弹性体两端产生正向弹性应变，再通过弹性体上的应变片输出信号，结构简单，安装方便；承载杆与弹性体为一体式连接，加工成本低，一致性好，可准确检测载荷量，提高测量精度。作为优选，所述壳体包括左壳体及与左壳体对接的右壳体，左壳体罩设在弹性体上，右壳体罩设在承载杆上。将弹性体及承载杆夹持固定在壳体内，一是方便传感器的固定，防止传感器自测力部件上脱落，二是防止外界产生信号干扰，确保传感器信号输出准确，提高检测精度，；左、右壳体对接相连，拆装方便，便于安装及维修。左、右壳体可以通过螺钉等固定在一起，作为更优选，在所述左壳体上、下表面的中部分别设有卡槽，在右壳体上、下表面的中部分别设有与卡槽互配的卡头，卡头卡接在卡槽内。卡头、卡槽连接，连接方式简单，便于拆装。作为更优选，所述导入口和导出口为对称分布在壳体两端面的长方形开口，且导入口和导出口均由左壳体和右壳体对接后围合而成。对称分布在壳体两端的长方形导入、导出口与测力部件的截面形状一致，便于测力部件自壳体内顺利导出。作为优选，所述承载杆垂直延伸在弹性体的侧面上，其中的两个承载杆位于弹性体侧面两端的下侧，另一个承载杆位于弹性体侧面中部的上侧，应变片位于相邻承载杆中部对应的弹性体上表面上，且两端的弹承载杆间的上侧外切面穿过中部的承载杆。三个承载杆垂直设置在弹性体的侧面上，且三个承载杆在弹性体的侧面上沿长度方向均布，应变片位于相邻承载杆中部并与承载杆垂直的弹性体表面上，因此当两端的承载杆受到同等大小的同向压力时，应变片得到正向拉伸，提高了应变片的灵敏度，结构合理。作为更优选，所述弹性体为长方体形状，应变片对称设于弹性体的上表面两侧，承载杆垂直连接在弹性体右侧端面上长方体结构，且承载杆的上表面与弹性体上应变片对应的上表面相平行。承载杆与弹性体均为长方体结构，便于加工制作及应变片的定位。
作为更优选，所述弹性体的中部向上凸起呈三角形，应变片对称设于弹性体上表面的两侧，在弹性体的中部及两端分别弯折形成定位槽，弹性体中部对应的定位槽开口向上，弹性体两端对应的定位槽开口向下，定位槽同向延伸后形成承载杆。在弹性体上一体式延伸形成承载杆，不仅加工成型简单，且重量轻，强度高。作为更优选，所述定位槽的横截面形状为半圆形或“V”字形。定位槽的横截面形状为半圆形时，定位槽同向延伸后形成的承载杆的横截面形状也为半圆形，由此可减少承载杆与测力部件间的摩擦阻力，提高灵敏度；定位槽的横截面形状为“V”字形时，定位槽同向延伸后形成的承载杆的横截面形状也为“V”字形，其相对半圆形定位槽和承载杆加工成型简单，制作成本低。因此，本实用新型的E字形张力传感器具有下述优点:承载杆与弹性体采用冲压，拉伸，折弯等工艺一体成型，加工成本低，产品一致性好，可准确检测载荷量，提高测量精度左、右壳体通过卡头、卡槽对接相连，固定方式简单，拆装方便，便于安装及维修；半圆环形的承载杆重量轻，强度高，摩擦阻力小，提高了检测灵敏度；“V”字形的承载杆加工成型简单，制作成本低。
:图1是本实用新型E字形张力传感器的结构示意图；图2是本实用新型中壳体的结构示意图；图3是图2所示的侧视图；图4是本实用新型第一种实施方式时的结构示意图；图5是本实用新型第二种实施方式时的结构示意图；图6是本实用新型第三种实施方式时的结构示意图。
具体实施方式
:下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。[0023]实施例1:如图2和图3所示，本实用新型的E字形张力传感器，包括由左壳体11和右壳体
12对接而成的方形的壳体1，在左壳体11上、下表面的中部分别开有一个卡槽7，在与卡槽7对应的右壳体12上、下表面的中部分别一体式连接一个互配的卡头8，左壳体11和右壳体12对接时卡头8卡接在卡槽7内，如图4所示，在左壳体11内沿开口方向布设一长方体形状的弹性体2，在弹性体I上表面的两侧分别固定一个应变片3，在朝向左壳体11开口方向的弹性体I表面上一体式加工出三个承载杆4,三个承载杆4垂直延伸到右壳体12内，其中承载杆4的横截面为矩形，承载杆4的上表面与弹性体2的上表面相平行，且承载杆4沿弹性体I的长度方向交错排列，其中两端的承载杆4位于弹性体2侧面的两端，另一个承载杆4位于弹性体2同侧面中部靠近上方的位置，使两端的承载杆4间上方对应的外切面穿过中部的承载杆4，应变片3位于相邻承载杆4的中部位置，在承载杆4排列方向两侧对应的壳体I端面上分别开有一个长方形的导入口 5和一个长方形的导出口 6，导入口 5和导出口 6由左壳体11和右壳体12对接后围合而成且呈对称分布。如图1所示，使用时，测力部件10自导入口 5进入壳体I内，再交替绕过三个承载杆4后自导出口 6穿出，由于两端的承载杆4受到同等大小且同向的压力，两个应变片3得到正向拉伸，应变片3即输出信号。实施例2:如图5所示，弹性体2的中部向上凸起呈三角形，两个应变片3对称固定在弹性体
2上表面的两侧，在弹性体2的中部弯折形成一个开口向上的半圆形的定位槽9，在弹性体2的两端分别弯折形成一 个开口向下的半圆形的定位槽9,三个定位槽9分别同向水平延伸后形成三个半圆环形的承载杆4，其余部分与实施例1相同。实施例3:如图6所示，在弹性体2的中部弯折形成一个开口向上的“V”字形的定位槽9，在弹性体2的两端分别弯折形成一个开口向下的“V”字形的定位槽9，三个定位槽9分别同向水平延伸后形成三个“V”字形的承载杆4，其余部分与实施例2相同。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的构思作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种E字形张力传感器，包括壳体(I)及设于壳体(I)内长条形的弹性体(2)，其特征在于:在所述弹性体(I)上表面的两端分别设有应变片(3)，与应变片(3)相邻的弹性体(I)的一个侧面上一体式延伸有三个承载杆(4)，承载杆(4)沿弹性体(I)的长度方向排列，且承载杆(4)排列方向对应的壳体(I)端面上分别设有导入口(5)和导出口(6)。
2.根据权利要求1所述的E字形张力传感器，其特征在于:所述壳体(I)包括左壳体(II)及与左壳体(11)对接的右壳体(12)，左壳体(11)罩设在弹性体(2)上，右壳体(12)罩设在承载杆(4)上。
3.根据权利要求2所述的E字形张力传感器，其特征在于:在所述左壳体(11)上、下表面的中部分别设有卡槽(7)，在右壳体(12)上、下表面的中部分别设有与卡槽(7)互配的卡头(8),卡头(8)卡接在卡槽(7)内。
4.根据权利要求2所述的E字形张力传感器，其特征在于:所述导入口(5)和导出口(6)为对称分布在壳体(I)两端面的长方形开口，且导入口(5)和导出口(6)均由左壳体(11)和右壳体(12)对接后围合而成。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的E字形张力传感器，其特征在于:所述承载杆(4)垂直延伸在弹性体(2)的侧面上，其中的两个承载杆(4)位于弹性体(2)侧面两端的下侦牝另一个承载杆(4)位于弹性体(2)侧面中部的上侧，应变片(3)位于相邻承载杆(4)中部对应的弹性体(2)上表面上，且两端的弹承载杆(4)间的上侧外切面穿过中部的承载杆(4)。
6.根据权利要求5所·述的E字形张力传感器，其特征在于:所述弹性体(2)为长方体形状，应变片(3)对称设于弹性体(2)的上表面两侧，承载杆(4)垂直连接在弹性体(2)右侧端面上长方体结构，且承载杆(4)的上表面与弹性体(2)上应变片(3)对应的上表面相平行。
7.根据权利要求5所述的E字形张力传感器，其特征在于:所述弹性体(2)的中部向上凸起呈三角形，应变片(3)对称设于弹性体(2)上表面的两侧，在弹性体(2)的中部及两端分别弯折形成定位槽(9 )，弹性体(2 )中部对应的定位槽(9 )开口向上，弹性体(2 )两端对应的定位槽(9 )开口向下，定位槽(9 )同向延伸后形成承载杆(4 )。
8.根据权利要求7所述的E字形张力传感器，其特征在于:所述定位槽(9)的横截面形状为半圆形或“V”字形。
专利摘要本实用新型公开了一种传感器，提供了一种结构简单，一体式结构，成本低，安装方便，可准确检测载荷量的E字形张力传感器，解决了现有技术中存在的结构复杂，成本高，占用空间大的技术问题，它包括壳体及设于壳体内长条形的弹性体，在所述弹性体上表面的两端分别设有应变片，与应变片相邻的弹性体的一个侧面上一体式延伸有三个承载杆，承载杆沿弹性体的长度方向排列，且承载杆排列方向对应的壳体端面上分别设有导入口和导出口。
文档编号G01L1/22GK203132746SQ20122071071
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者王赟 申请人:杭州德利时传感器技术有限公司