一种模块式柱式称重传感器的制作方法

1.本实用新型涉及称重传感器技术领域，更具体讲的是一种模块式柱式称重传感器。


背景技术：

2.柱式称重传感器是电子称重计量设备中的核心部件，其工作原理是在重物通过上压头时，弹性体形变，设置于弹性体应变孔内的应变计阻止随之变化，并在阻值变化时输出相应的电信号，最后通过仪表采集，转换成可直观辨识的称重物体的重量信息。
3.柱式传感器的上压头或直接与称重物体接触，或在其上连接称重板后与称重物体间接接触，传统的柱式称重传感器的上压头和柱式弹性体配合位的垂直投影面为圆形，因此在称重过程中，特别是对运动件进行称重的过程中，由于称重物摆放位置的差异、物体活动等因素，上压头接触面受到的压力不均匀而翘起，同时容易受到偏移力的影响，进而使得柱式弹性体亦无法受到均匀的压力，造成整个柱式称重传感器倾倒，同时受到偏转力的影响，造成其与上压头接触面的磨损。
4.对此，公开号为cn215114803u，专利名称为“自锁型柱式称重传感器”的中国专利作出了一种改进，其记载了包括传感器本体(相当于柱式弹性体)，以及与传感器本体间隙配合的上压头和下压头；其中，上压头中设有用于实现上压头与传感器本体临时固定的第一锁紧组件，下压头中同样设有用于实现下压头与传感器本体临时固定的第二锁紧组件，该技术方案通过第一锁紧件组件和第二锁紧组件使得上压头、下压头分别与传感器本体保持为一体，从而减小称重时不均匀压力和偏转力造成的负面影响，使得整个柱式称重传感器更为稳定，且防止传感器本体磨损。
5.然而上述专利的自锁结构在实际使用时并不稳固，其第一锁紧组件和第二锁紧组件均是通过转动其旋转卡环来将定位珠压迫于上压头/下压头的环形槽中之后，实现上压头和下压头与传感器本体间的固定的，在旋转卡环转动时，定位柱发生滚动，因此可能出现旋转卡环打滑的现象，影响自锁效果，同时，该结构的柱式称重传感器不具备防尘保护结构，因此，雨雪、灰尘等容易进入至传感器本体中，造成传感器接触不良，影响称重结果的准确性，同时在受到外物冲击时，容易造成结构损坏。


技术实现要素：

6.针对以上情况，为克服以上现有技术中的柱式称重传感器的自锁结构不稳固，自锁效果不佳，同时由于缺少保护容易发生接触不良和结构损坏的问题，本实用新型的目的是提供一种自锁结构稳固，在称重运动物体时也能保证稳固的锁止效果的，且防尘效果好，同时封闭性好，且抗冲击力强的柱式称重传感器。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：
8.一种模块式柱式称重传感器，它包括传感器本体，传感器本体包括自上而下依次设置的上压头、柱式弹性体和下压头，下压头设于称重底板上，柱式弹性体和上压头通过自
锁模块沿径向可拆卸固定，柱式弹性体外套设有防尘保护模块。
9.作为优选的是，柱式弹性体和上压头上分别沿径向开设有第一定位孔和第二定位孔，自锁模块包括推杆、螺纹套管以及弹簧，螺纹套管设于第二定位孔中，且其内管段形成有对置的固定板，两固定板上开设有相对的通孔，推杆插装于螺纹套管中，且其一端穿过两通孔向外延伸，推杆位于两固定板间的部分外壁上形成有凸块，弹簧套装于凸块和靠近大内径段一侧的固定板间。
10.作为优选的是，推杆的外壁上还形成有至少一块限位板，螺纹套管背离上压头的一端开设有与限位板一一对应的限位槽，限位板插装于对应的限位槽内。
11.作为优选的是，防尘保护模块包括防护外罩，防护外罩的下端与称重底板固定，且其上端开设有与下压头相对的安装孔，柱式弹性体贯穿于安装孔中。
12.作为优选的是，防尘保护模块还包括防护内罩，防护内罩呈环形，其套装于柱式弹性体上，且嵌设于柱式弹性体和安装孔之间，并与二者过盈配合。
13.作为优选的是，防尘保护模块还包括防护内盖，防护内盖呈环形，其套装于柱式弹性体上，并扣设于下压头的上端，且其内缘与下压头和柱式弹性体过盈配合。
14.作为优选的是，防护外罩上形成有供柱式弹性体电缆通过的接线口，接线口中嵌设有防护胶圈，柱式弹性体的电缆穿过胶圈向外延伸。
15.作为优选的是，上压头垂直投影面的形状为任意形状。
16.作为优选的是，防护外罩的下端通过高强度螺栓或以焊接方式与称重底板固定。
17.作为优选的是，称重底板上设有水平泡。
18.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
19.本实用新型的自锁结构由于沿径向布置，故其与上压头和传感器本体间为面面接触，能够防止自锁结构打滑，造成上压头和柱式弹性体的固定状态被意外解除，使得上压头和柱式弹性体的固定效果更为稳固；
20.防尘保护模块套设于柱式弹性体外，故能够对柱式弹性体形成保护，既防止雨雪灰尘等进入柱式弹性体的应变孔中，避免造成应变计接触不良的问题，同时也能够在受到外物撞击时，减小柱式弹性体受到的冲击力，从而形成对柱式弹性体的全面保护，使得整个传感器具有更长的使用寿命。
附图说明
21.图1是本实用新型称重传感器的整体结构示意图；
22.图2是本实用新型称重传感器的分解结构示意图；
23.图3是本实用新型称重传感器的侧剖面结构示意图；
24.图4是本实用新型图3的a部放大结构示意图；
25.图5是本实用新型图3的b部放大结构示意图；
26.图6是本实用新型称重传感器的另一视角的侧剖面结构示意图；
27.图7是本实用新型图6的b部放大结构示意图。
28.如图所示：
29.1、上压头；101、第二定位孔；2、柱式弹性体；201、第一定位孔；3、下压头；4、称重底板；5、推杆；501、凸块；502、限位板；6、螺纹套管；601、固定板；601a、通孔；602、限位槽；7、弹
簧；8、防护外罩；801、安装孔；802、接线口；9、防护内罩；10、防护内盖；11、防护胶圈；12、高强度螺栓；13、水平泡。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”，“下”，“左”，“右”，“内”，“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示该方位是必须具有的特定的方位以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.如图1和图2所示，一种模块式柱式称重传感器，它包括传感器本体，与现有常规柱式称重传感器一致的是，传感器本体包括自上而下依次设置的上压头1、柱式弹性体2和下压头3，上压头1的下端面上开设有下连接槽，通过其下连接槽套装于柱式弹性体2的上端，下压头3的上端面开设有上连接槽，柱式弹性体2的下端插装于下连接槽中，进而实现三者的连接，下压头3设于称重底板4上，在本实用新型中下压头3通过螺栓与称重底板4固定连接，称重底板4的侧向上开设有与称重台通过螺栓连接的侧向连接孔，当需要改变传感器本体位置时，只需通过称重底板4的移动即可带动整个传感器本体的移动，从而无需对传感器本体进行反复的拆装，不会因反复拆装对传感器本体的精度造成影响，上压头1也可通过螺栓与称重顶板连接，从而增加与称重物体的接触面积，防止称重物体倾倒，柱式弹性体2和上压头1通过自锁模块连为一体，自锁模块同时沿上压头1和柱式弹性体2的径向布置，使上压头1和柱式弹性体2沿径向可拆卸固定，从而当上压头1受到偏转力时，能够避免与柱式弹性体2间发生相对转动，从而减少柱式弹性体2因摩擦收到的损伤，且当上压头1未完全与称重物接触，或称重物为活动物体，致使上压头1上接触面受到的压力不均匀时，能够避免其因此发生翘起，解决了翘起侧过度挤压柱式弹性体2，造成柱式弹性体2损坏的问题，延长了传感器本体的使用寿命；
33.同时，相较于现有技术，本实用新型的自锁结构由于沿径向布置，故其与上压头1和传感器本体间为面面接触，能够防止自锁结构打滑，造成上压头1和柱式弹性体2的固定状态被意外解除，使得上压头1和柱式弹性体2的固定效果更为稳固；
34.此外，柱式弹性体2外套设有防尘保护模块，基于防尘保护模块套装于柱式弹性体2的外部，故能够对柱式弹性体2形成保护，既防止雨雪灰尘等进入柱式弹性体2的应变孔中，避免造成应变计接触不良的问题，同时也能够在受到外物撞击时，减小柱式弹性体2受到的冲击力，从而形成对柱式弹性体2的全面保护，使得整个传感器具有更长的使用寿命。
35.如图2和图4所示，柱式弹性体2和上压头1上分别沿径向开设有第一定位孔201和第二定位孔101，需要提及的是，第一定位孔201和第二定位孔101的轴线位于同一水平面上，自锁模块包括推杆5、螺纹套管6以及弹簧7，螺纹套管6设于第二定位孔101中，且其内管段形成有对置的固定板601，两固定板601上开设有相对的通孔601a，推杆5插装于螺纹套管6中，且其一端穿过两通孔601a向外延伸，推杆5位于两固定板601间的部分外壁上形成有凸块501，弹簧7套装于凸块501和靠近大内径段一侧的固定板601间，需要提及的是，弹簧7始终受到凸块501和与其相抵的固定板601的压力，从而在两固定板601间始终保持压缩状态，在推杆5不受外力时，弹簧7通过其弹力将凸块501向背离与其相抵的固定板601方向推动，
从而带动整个推杆5移动，此时推杆5的端部能够插装至柱式弹性体2的第一定位孔201中，在推杆5的作用下，可防止上压头1和柱式弹性体2发生相对转动，进而实现上压头1和柱式弹性体2之间的固定，仅有在向外拉动推杆5时，由凸块501进一步压缩弹簧7，使推杆5位于第一定位孔201中的部分脱离第一定位孔201，此时可完成上压头1和柱式弹性体2的解锁，便于进行拆装，上述的自锁模块结构简单、固定/解锁方便，且仅有在推杆5向外移动时能够完成上压头1和柱式弹性体2的解锁，因此锁止固定效果好。
36.如图2和图4所示，推杆5的外壁上还形成有相至少一块限位板502，纤维板的数量并无特别的限制，且当限位板502形成有多块时，各限位板502间的开合角度同样无特别限制，本实用新型中，限位板502设有两块，两限位板502件的开合角度为为180
°
，螺纹套管6背离上压头1的一端开设有与限位板502一一对应的限位槽602，限位板502插装于对应的限位槽602内，限位板502和限位槽602的设置能够使推杆5位于第一定位孔201中的部分脱离时，使推杆5自行的保持在与第一定位孔201脱离的状态下，具体的，当推杆5脱离与第一定位孔201的对接位，并使限位板502均自限位槽602中脱离后，通过转动推杆5，使得限位板502抵接于限位槽602周侧的螺纹套管6外壁上，即可防止推杆5因弹簧7弹力的作用而回位，进而使推杆5能够自行的保持在与第一定位孔201脱离的状态下，进而无需操作人员手控推杆5使其保持在与第一定位孔201脱离的状态下，极大地便利了上压头1和柱式弹性体2的拆装。
37.如图1至图3以及图6所示，防尘保护模块包括防护外罩8，防护外罩8的下端与称重底板4固定，且其上端开设有与下压头3相对的安装孔801，柱式弹性体2贯穿于安装孔801中，从而使防护外罩8能够套装于柱式弹性体2的外壁上，防护外罩8以其安装孔801与下压头3相对的位置被固定于称重底板4上，即使得安装孔801的中心线与下压头3的下连接槽的中心线重合，当柱式弹性体2贯穿安装孔801的情况下，保证柱式弹性体2安装后的垂直度，实现“对中”的效果，且基于上述设置在进行称重时，能够由安装孔801外壁的限位作用保持柱式弹性体2的垂直度，保证柱式弹性体2受压后能够沿垂直方向压缩，避免受压后倾斜，故既保证了称重结果的准确性，也能够防止柱式弹性体2发生结构性损伤，影响整个传感器的使用寿命，需要提及的是，防护外罩8的具体形状并无特别限制，只需能够对柱式弹性体2形成良好的保护即可，在本实用新型的防护外罩8主要由两部分构成，即位于上部的罩体部分和位于下部的支脚部分，其中，罩体为一中空的下端开口的结构，安装孔801开设于罩体的顶端，罩体部分环绕于柱式弹性体2的外周，以对柱式弹性体2中的应变片和电缆形成保护，防止雨雪、灰尘进入，同时，减少所受的冲击力，支脚用于同称重底板4固定，支脚可根据需要配置为多个，增加支脚的数量额能够提高防护外罩8固定后的稳定固性。
38.如图2、图3以及图6所示，防尘保护模块还包括防护内罩9，防护内罩9呈环形，防护内罩9通过其内环段套装于柱式弹性体2上，且防护内罩9嵌设于柱式弹性体2和安装孔801之间，并与二者过盈配合，基于上述设置，通过防护内罩9的封闭作用，防止雨雪、灰尘自防护外罩8和柱式弹性体2之间的间隙位进入，进而防止对柱式弹性体2中的应变计造成干扰，解决了容易接触不良的问题。
39.如图1至图3、图5和图6所示，防尘保护模块还包括防护内盖10，防护内盖10呈环形，护内盖通过其内环段套装于柱式弹性体2上，并扣设于下压头3的上端，且其内缘与下压头3和柱式弹性体2过盈配合，从而防止雨雪、灰尘自下压头3和柱式弹性体2之间的间隙位进入，进一步保护柱式弹性体2，且通过过盈配合能够限制柱式弹性体2相对下压头3发生偏
转，防止柱式弹性体2与下压头3的接触位出现磨损。
40.如图1和图7所示，防护外罩8上形成有供柱式弹性体2电缆通过的接线口802，接线口802中嵌设有防护胶圈11，柱式弹性体2的电缆穿过胶圈向外延伸，通过防护胶圈11的设置，能够对柱式弹性体2的电缆形成保护。
41.进一步的，上压头1垂直投影面的形状为任意形状，从而更好地满足客户的选配需求，再选配上压头1时可根据客户的需求被定制为任意形状，本实用新型中选用垂直投影面为圆形的上压头1。
42.如图2所示，防护外罩8的下端通过高强度螺栓12或以焊接方式与称重底板4固定。
43.如图1和图2所示，称重底板4上设有水平泡13，水平泡13用以测试传感器本体是否保持水平，由于传感器本体设于称重底板4上，故当称重底板4保持水平时，称重传感器亦能保持水平，具体的，当水平泡13中的气泡在正中位置处时，即表明称重底板4和传感器本体保持在水平位置上。
44.结合图1至图7，在本实用新型的柱式称重传感器中，传感器本体的上压头1和柱式弹性体2通过径向设置的自锁模块的推杆5实现固定，当推杆5同时贯穿于柱式弹性体2的第一定位孔201和上压头1的第二定位孔101时，即可限制上压头1和柱式弹性体2的相对转动，从而保证称重时的稳定性，使得称重结果更为准确，通过防尘保护模块的防护外罩8、防护内罩9和防护内盖10能够阻止雨雪、灰尘等进入柱式弹性体2中，解决了应变片容易接触不良的问题，同时，防护外罩8还能对柱式弹性体2形成良好的保护，减少外部冲击对柱式弹性体2的影响，防护外罩8与称重底板4通过高强度螺栓12或焊接连接，保证了防护外罩8的稳定性，同时，防护外罩8安装固定后，由于其安装孔801与下压头3相对，故能够保证柱式弹性体2的垂直度，并防止其倾倒，防护内盖10还能够限制柱式弹性体2与下压头3间发生相对转动，在称重前，通过水平泡13可快速的校准称重底板4和整个传感器本体的水平度，使得称重结果更为精确，同时可在上压头1上使用螺栓连接称重顶板，增加称重物体称重时的接触面，使得摆放时更为稳定。
45.上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。