一种可实时测量绑带张力的传感器的制作方法

文档序号:30085386发布日期:2022-05-18 05:31阅读:224来源:国知局

1.本发明涉及绑带张力测量技术领域,具体为一种可实时测量绑带张力的传感器。


背景技术:

2.绑带的应用比较广泛,但是在应用过程中容易因为拉力过大而导致断裂,造成经济和人员的损失。所以在一些有要求的应用场合中,通常需要实时检测绑带的拉力变化以确定绑带是否处于正常的工作状态,从而避免事故发生。
3.申请号为cn201120169144.1的专利公开了一种捆绑带张力电子显示器,包括显示器座,显示器座内安装有线路板,线路板上设有电源、显示器、按钮,显示器座上开有可插入显示器、按钮的缺口,显示器座上连接有平行设置的可以穿接捆绑带的两根捆绑带轴,显示器座还固定有传感座,传感座上设有接触块与应变片,接触块位于两根捆绑带轴组成的平面上,应变片通过线路连接线路板。
4.现有技术的捆绑带张力电子显示器具有以下缺陷:1、不能对使用状态下的绑带进行实时张力测量;2、绑带张力测量过程中需要对捆绑带张力电子显示器进行复杂的拆装操作,导致绑带张力测量操作非常不便。


技术实现要素:

5.本发明针对现有技术存在的问题,提出了一种使用极其便利的可实时测量绑带张力的传感器。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可实时测量绑带张力的传感器,包括从上往下依次设置的顶盖、上壳体、受力件、受力底座和下壳体;所述受力件包括主杆体,杆身水平设置;卡接板,与所述主杆体的顶部连接;应变片,设置在所述卡接板面向所述上壳体侧;绑带安装槽,开设在所述主杆体底部;连接凸起,设置在所述主杆体的轴向第一端,用于与所述受力底座转动连接;卡接体,与所述主杆体的轴向第二端铰接,用于与所述受力底座卡接;所述受力底座包括支撑板;第一主杆体安装凸起,设置在所述支撑板的第一边侧且开设有主杆体第一安装口;所述第一主杆体安装凸起及所述支撑板还设有与所述卡接体配合连接的卡接体对接部;第二主杆体安装凸起,设置在所述支撑板的第二边侧且开设有主杆体第二安装口;所述第二主杆体安装凸起及所述支撑板还设有与所述连接凸起配合连接的连接凸起对接部;所述支撑板的第二边侧与所述支撑板的第一边侧相对设置;
绑带张紧凸起,设置在所述支撑板的第三边侧和第四边侧,所述绑带张紧凸起与所述绑带安装槽配合形成绑带张紧面;所述支撑板的第三边侧与所述支撑板的第四边侧相对设置;所述下壳体用于容置所述受力底座,且所述下壳体与所述受力底座卡接;所述上壳体内部设有电源和信号处理电路板,所述信号处理电路板与所述应变片电连接,且所述上壳体与所述受力件卡接;所述顶盖与所述上壳体卡接,所述顶盖设有与所述信号处理电路板电连接的显示屏。
7.作为优选,所述卡接体包括转动柱;所述主杆体开设有转动柱容置槽;第一连接件,用于将所述转动柱与所述主杆体连接以使所述转动柱能够相对所述主杆体转动;卡接头,与所述转动柱的轴向底端连接,用于与所述支撑板卡接。
8.作为优选,所述卡接体对接部包括卡接槽,开设在所述支撑板底部,用于与所述卡接头卡接;扩展容置口,开设在所述第一主杆体安装凸起上且与所述主杆体第一安装口连通,用于容置所述第一连接件。
9.作为优选,所述主杆体在所述转动柱容置槽中还设有转动柱限位板。
10.作为优选,所述卡接体还包括预紧弹簧,其第一自由端与所述转动柱连接、第二自由端与主杆体连接;所述主杆体开设有弹簧安装孔。
11.作为优选,所述连接凸起开设有连接孔;所述连接凸起对接部包括连接凸起容置口,开设在所述支撑板上且与所述主杆体第二安装口连通,用于容置所述连接凸起;对接孔,开设在所述第二主杆体安装凸起上;第二连接件,用于将所述连接孔与所述对接孔连接以使所述受力件能够相对所述受力底座转动。
12.作为优选,所述下壳体包括下壳底板和下壳围板;所述下壳底板用于放置所述支撑板,且所述下壳底板设有下壳卡接凸起;所述支撑板开设有与所述下壳卡接凸起配合连接的卡接孔;所述下壳围板开设有绑带进出口;所述下壳底板及所述下壳围板还开设有与所述卡接体配合设置的第一对接口,以及与所述连接凸起配合设置的第二对接口。
13.作为优选,所述上壳体包括上壳底板和上壳围板;所述上壳底板底部设有上壳卡接凸起和应变片容置槽;所述卡接板边侧开设有与所述上壳卡接凸起配合连接的卡口;所述上壳围板设有与所述第一对接口配合设置的第一挡板,以及与所述第二对接口配合设置的第二挡板。
14.作为优选,所述第一挡板的竖向边侧开设有限位槽;所述下壳围板设有与所述限
位槽配合连接的限位凸起。
15.作为优选,所述第一挡板的板体中部开设有弱化槽。
16.有益效果本技术的传感器能够通过将受力件相对受力底座翻转的方式将绑带从侧面装入传感器中,使传感器能够对使用状态下的绑带进行实时张力测量,且传感器不需要复杂的拆卸安装操作就能够实现绑带张力值的测量,有效提高了绑带张力值的测量效率。
附图说明
17.图1为本发明传感器的整体结构示意图;图2为本发明传感器的爆炸图;图3为本发明上壳体与下壳体的连接结构示意图;图4为本发明受力件、受力底座与下壳体的连接结构示意图;图5为本发明受力底座与下壳体的连接结构示意图;图6为本发明下壳体的结构示意图;图7为本发明受力件的结构示意图;图8为本发明卡接体的结构示意图;图9为本发明主杆体轴向第二端的结构示意图;图10为本发明受力底座的结构示意图;图11为本发明受力底座底部视角的结构示意图;图12为本发明上壳体底部视角的结构示意图;图13为本发明第一挡板的结构示意图;图14为本发明限位凸起的结构示意图;图15为本发明顶盖的结构示意图;图16为本发明绑带与受力件、受力底座连接的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
19.实施例:如图1、图2所示,一种可实时测量绑带张力的传感器,包括从上往下依次设置的顶盖1、上壳体2、受力件5、受力底座6和下壳体7。
20.如图7所示,所述受力件5包括主杆体5-1,卡接板5-2,应变片,绑带安装槽5-3,连接凸起5-4和卡接体5-5。
21.主杆体5-1的横截面为正方形,且主杆体5-1的杆身水平设置。卡接板5-2与所述主杆体5-1的顶部连接。应变片设置在所述卡接板5-2面向上壳体2一侧。应变片包括金属箔材和电阻,应变片内部的金属箔材会随着被贴物体的应变一起伸缩,而电阻的阻值会随着金属箔材的变形而变化,通过测量电阻的阻值变化就能达到对被贴物体应变力测量的目的。
22.绑带安装槽5-3开设在所述主杆体5-1设置所述卡接板5-2的相对侧。张力测量时,绑带的一个带面与绑带安装槽5-3接触连接,并对主杆体5-1(即受力件5)产生作用力。连接凸起5-4置在所述主杆体5-1的轴向第一端,用于与所述受力底座6转动连接。
23.卡接体5-5与所述主杆体5-1的轴向第二端铰接,用于与所述受力底座6卡接。具体
的,如图8和图9所示,所述卡接体5-5包括转动柱5-5a,第一连接件5-5d和卡接头5-5b。转动柱5-5a的横截面可以是正方形,所述主杆体5-1开设有转动柱容置槽5-1a。第一连接件5-5d可以是转轴和限位螺帽,用于将所述转动柱5-5a的转动装配孔与所述主杆体5-1的转动对接孔连接,使转动柱5-5a能够相对主杆体5-1转动。另外,转动柱容置槽5-1a对转动柱5-5a具有限位作用,使转动柱5-5a只能相对主杆体5-1进行旋转动作。
24.卡接头5-5b与所述转动柱5-5a的轴向底端连接,用于与受力底座6卡接。所述主杆体5-1在所述转动柱容置槽5-1a中还设有转动柱限位板5-1c,转动柱限位板5-1c用于对转动柱5-5a的转动范围进行限制(能够抵住转动柱5-5a位于第一连接件5-5d下方部位),使转动柱5-5a在卡接状态能够保持竖直,进而使卡接头5-5b与受力底座6的卡接效果更好。进一步的,所述卡接体5-5还包括预紧弹簧5-5c,预紧弹簧5-5c的第一自由端与所述转动柱5-5a(位于第一连接件5-5d上方部位)连接、第二自由端与主杆体5-1连接,所述主杆体5-1开设有弹簧安装孔5-1b。预紧弹簧5-5c能够使转动柱5-5a具有向竖直方向转动的趋势,使得卡接头5-5b与受力底座6卡接更加顺畅方便。
25.如图10所示,所述受力底座6包括支撑板6-1,第一主杆体安装凸起6-2,第二主杆体安装凸起6-3和绑带张紧凸起6-5。
26.第一主杆体安装凸起6-2设置在所述支撑板6-1第一边侧且开设有主杆体第一安装口,如图4所示,主杆体第一安装口用于放置主杆体5-1的第二轴向端。所述第一主杆体安装凸起6-2及所述支撑板6-1还设有与所述卡接体5-5配合连接的卡接体对接部。具体的,如图11所示,所述卡接体对接部包括卡接槽6-1b和扩展容置口。卡接槽6-1b设置在所述支撑板6-1底部,用于与所述卡接头5-5b配合卡接。扩展容置口开设在所述第一主杆体安装凸起6-2上且与所述主杆体第一安装口连通,用于容置所述第二连接件5-5d。
27.第二主杆体安装凸起6-3设置在所述支撑板6-1第二边侧且开设有主杆体第二安装口,如图4所示,主杆体第二安装口用于放置主杆体5-1的第一轴向端。所述第二主杆体安装凸起6-3及所述支撑板6-1设有与连接凸起5-4配合连接的连接凸起对接部。所述支撑板6-1的第二边侧与所述支撑板6-1的第一边侧相对设置。具体的,如图10和图11所示,所述连接凸起对接部包括连接凸起容置口6-1c,对接孔6-3a和第二连接件6-4。连接凸起容置口6-1c开设在所述支撑板6-1上且与所述主杆体第二安装口连通,用于容置所述连接凸起5-4。对接孔6-3a开设在所述第二主杆体安装凸起6-3上。第二连接件6-4用于将连接凸起5-4上的连接孔5-4a与第二主杆体安装凸起6-3上的对接孔6-3a连接以使所述受力件5能够相对所述受力底座6转动。第二连接件6-4可以是转轴和限位螺帽。
28.绑带张紧凸起6-5设置在所述支撑板6-1的第三边侧和第四边侧,所述支撑板6-1的第三边侧与所述支撑板6-1的第四边侧相对设置。绑带张紧凸起6-5的横截面为半圆形,张力测量时,绑带的另一个带面与两个绑带张紧凸起6-5接触连接。绑带张紧凸起6-5与绑带安装槽5-3正好形成一个绑带张紧面。
29.进一步的,如图5所示,所述下壳体7用于容置所述受力底座6,且所述下壳体7与所述受力底座6卡接。具体的,如图6所示,所述下壳体7包括一体成型的下壳底板7-1和下壳围板7-2。所述下壳底板7-1用于放置所述支撑板6-1,且所述下壳底板7-1设有下壳卡接凸起7-3。所述支撑板6-1开设有与所述下壳卡接凸起7-3配合连接的卡接孔6-1a。受力底座6与下壳体7连接时,只需要将支撑板6-1的卡接孔6-1a卡在下壳底板7-1的下壳卡接凸起7-3上
即可,使得本技术传感器的组装操作非常便利。
30.所述下壳围板7-2开设有绑带进出口,绑带进出口与绑带安装槽5-3及绑带张紧凸起6-5配合设置,便于绑带与本技术传感器的安装。所述下壳底板7-1及所述下壳围板7-2开设有与所述卡接体5-5配合设置的第一对接口7-4,以及与所述连接凸起5-4配合设置的第二对接口7-5。第一对接口7-4的设置使用户能够对卡接体5-5进行相关的传感器使用操作(例如,将卡接体5-5转动至与受力底座6分离,或将卡接体5-5转动至与受力底座6卡接)。第二对接口7-5的设置使得连接凸起5-4能够进行转动。
31.进一步的,如图3所示,所述上壳体2内部设有电源3和信号处理电路板4,所述信号处理电路板4与所述应变片电连接,且所述上壳体2与所述受力件5卡接。具体的,如图12所示,所述上壳体2包括一体成型的上壳底板2-1和上壳围板2-2。所述上壳底板2-1底部设有上壳卡接凸起2-3和应变片容置槽2-4。所述卡接板5-2边侧开设有与所述上壳卡接凸起2-3配合连接的卡口5-2a。应变片容置槽2-4能够保护应变片,使应变片只受到受力件5的作用力,进而使本技术传感器的测量准确度高。上壳体2与受力件5只需通过上壳卡接凸起2-3与卡口5-2a就能实现连接,使得本技术传感器的拆装非常简便。信号处理电路板4用于对应变片产生的电阻变化值进行放大并转换为相应的张力值。另外,所述上壳围板2-2设有与所述第一对接口7-4配合设置的第一挡板2-2a,以及与所述第二对接口7-5配合设置的第二挡板2-2b。第一挡板2-2a和第二挡板2-2b可挡住第一对接口7-4和第二对接口7-5,进而提高本技术传感器的美观度。
32.如图13和图14所示,所述第一挡板2-2a的竖向边侧开设有限位槽2-2a-2,所述下壳围板7-2在所述第一对接口7-4处设有与所述限位槽2-2a-2配合连接的限位凸起7-2a。当卡接头5-5b与受力底座6的卡接槽6-1b卡接完成后,可按压第一挡板2-2a使第一挡板2-2a的限位槽2-2a-2与下壳围板7-2的限位凸起7-2a卡接,即实现了上壳体2与下壳体7的连接,使得整个传感器的结构更稳固,进而使本技术传感器对绑带的张力测量值更精确。另外,所述第一挡板2-2a的板体中部开设有弱化槽2-2a-1,弱化槽2-2a-1可减弱第一挡板2-2a板体中部的刚性,使第一挡板2-2a能够发生一定地弯曲,从而能够将第一挡板2-2a的限位槽2-2a-2与下壳围板7-2的限位凸起7-2a能够更加方便的分离。
33.进一步的,如图1所示,所述顶盖1与所述上壳体2卡接,所述顶盖1设有与所述信号处理电路板4电连接的显示屏1-1。信号处理电路板4检测得到的绑带张力值能够通过显示屏1-1显示,以方便用户查看。另外,如图15所示,所述顶盖1底部设有插接卡扣1-2,所述上壳体2设有与所述插接卡扣1-2配合连接的卡扣槽2-5。顶盖1与上壳体2通过插接卡扣1-2与卡扣槽2-5就能实现连接,使得本技术传感器的组装操作非常便利。
34.本技术传感器的具体使用方法如下,先将第一挡板2-2a与下壳体7分开,然后将卡接头5-5b与受力底座6分开,接着转动受力件5(受力件5通过连接凸起5-4相对受力底座6转动,且顶盖1、上壳体2会随受力件5一起转动),再接着将绑带(需要测量张力的部位)放在两个绑带张紧凸起6-5上(如图16所示),再然后反向转动受力件5并将卡接头5-5b与受力底座6卡接、将第一挡板2-2a与下壳体7卡接(此时,绑带会对受力件5施加力的作用以使受力件5发生形变),最后打开传感器的电源(应变片将检测得到的受力件5的形变量发送给信号处理电路板4,信号处理电路板4将形变量转换为绑带的张力值并发送给显示屏1-1),用户能够通过显示屏1-1查看绑带的张力值。
35.本技术的传感器能够通过将受力件5相对受力底座6翻转的方式将绑带从侧面装入传感器中,使传感器能够对使用状态下的绑带进行实时张力测量,且传感器不需要复杂的拆卸安装操作就能够实现绑带张力值的测量,有效提高了绑带张力值的测量效率。
36.上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。
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