一种弹性橡胶电子应变计的制作方法

1.本实用新型涉及测力传感器的技术领域，具体来说，涉及一种弹性橡胶电子应变计。


背景技术：

2.目前在国内传感器领域，测力的传感器比较多，但真正应用到周界入侵报警领域的很少。一个是因为应用环境相对严苛，大风、雨雪、高低温极限天气对传感器的防护需求较高；另外传感器的受力结构以机械式为主，探测灵敏度不是太高，针对上述缺陷需设计一种新型的测力传感器。


技术实现要素：

3.针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供一种弹性橡胶电子应变计，能够解决上述问题。
4.为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种弹性橡胶电子应变计，包括弹性橡胶护套，所述弹性橡胶护套的内腔中设有电子应变片，所述弹性橡胶护套与所述电子应变片之间的间隙填充有灌封胶，所述电子应变片的接线端子延伸出所述弹性橡胶护套的一端，所述弹性橡胶护套另一端设有卡丝器，靠近所述接线端子一侧的所述弹性橡胶护套外侧面上设有固定挡板。
6.进一步的，所述电子应变片包括电阻应变单元、滤波电路和运算放大器。
7.进一步的，所述电阻应变单元包括基底和盖片，所述基底和所述盖片之间设有敏感栅，所述敏感栅的引线连接所述滤波电路。
8.进一步的，所述弹性橡胶护套的中部设有一圈凹槽。
9.进一步的，所述固定挡板上至少设有两个固定孔。
10.进一步的，所述卡丝器包括位于所述弹性橡胶护套内侧的作用部和位于所述弹性橡胶护套外端的感应部，所述感应部上设有沟槽。
11.本实用新型的有益效果：通过本实用新型在保证了电子应变计的高探测性能的前提下，提升了其环境适应性、耐用性和稳定性，大大的降低了备件的采购费用和人力维护成本。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
14.图1是本实用新型实施例所述的一种弹性橡胶电子应变计的截面图；
15.图2是本实用新型实施例所述的电子应变片的电路图；
16.图3是本实用新型实施例所述的电阻应变单元的结构简图；
17.图4是本实用新型实施例所述的惠斯登电桥自调电路图。
18.图中：
19.1、电子应变片；1-1、电阻应变单元；1-2、滤波电路；1-3、运算放大器；1-1-1、基底；1-1-2、盖片；1-1-3、敏感栅；1-1-4、引线；2、弹性橡胶护套；3、灌封胶；4、固定挡板；5、卡丝器。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1-4所示，根据本实用新型实施例所述的一种弹性橡胶电子应变计，包括弹性橡胶护套2，所述弹性橡胶护套2的内腔中设有电子应变片1，所述弹性橡胶护套2与所述电子应变片1之间的间隙填充有灌封胶3，所述电子应变片1的接线端子延伸出所述弹性橡胶护套2的一端，所述弹性橡胶护套（2）另一端设有卡丝器5，靠近所述接线端子一侧的所述弹性橡胶护套2外侧面上设有固定挡板4。
22.本实用新型中的一个实施例中，所述电阻应变单元1-1为金属电阻应变片，敏感栅1-1-4这里选用的是金属铜丝，绕成栅状；基底1-1-1和盖片1-1-2需为绝缘材料；用镀银铜线与铜线丝栅连接，作为电阻片引线1-1-4；引线1-1-4接入滤波电路1-2中，进行信号的优化处理；当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，通过转换电路将其转变成电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小；同时在电阻应变单元1-1的设计中应用了惠斯登电桥电路（如图4所示）。惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路，这四个电阻分别叫做电桥的桥臂，惠斯通电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化，单片机采集可变电阻两端的电压然后处理，就可以计算出相应的物理量的变化，是一种精度很高的测量方式。而且惠斯登电桥自调电路，可减少由环境状况引起的错误警报，因为4个应变计会同时变化，从而保持电路的平衡。
23.本实用新型中的一个实施例中，所述弹性橡胶护套2作为弹性元件包裹住电子应变片1，材质为天然橡胶，邵尔硬度 a为70-75，撕裂强度为8kn/m，扯断伸长率为120%，密度为1.4g/m3，可整体浇筑成型，内部预留一个直径约为19mm，孔深约35mm的圆锥孔洞，用于安置电子应变计。
24.本实用新型中的一个实施例中，所述灌封胶3为聚氨酯灌封胶。聚氨酯灌封胶，又叫pu灌封胶，具有硬度低， 强度适中，弹性好，耐水， 防霉菌，防震，有优良的电绝缘性和难燃性等特点，对电器元件无腐蚀，对钢、铝、铜、锡等金属， 以及橡胶、塑料、木质等材料有较强的粘接性能。采用如下灌封工艺：1)预热：被浇注器件于60-80℃烘1-2小时，除去器件湿气；2)混合：按比例称量 a、b 料， 顺时针（或逆时针）同方向搅拌 2-3 分钟，尽量减少搅入空气，注意容器底部、边缘部也要搅拌均匀，否则会有局部不固化现象。3)脱泡：对于灌封表面要求光洁无气泡，混合料应抽真空（≤-0.1mpa）可顺利脱去气泡，采用机械计量混合灌封
者，省略步骤 2、3。4)浇注：将混合料浇入器件中，器件结构复杂、体积大者，应分次浇注，浇注气泡可用热风枪等吹扫，可消除表面浮泡。5)固化：48-72h/ 23℃ 或 3-4h/ 60℃可固化，温度低应酌情延长固化时间；6)水分、湿气会造成固化气泡，操作环境建议控制在 23
±
5℃，相对湿度《70%。
25.本实用新型中的一个实施例中，所述固定挡板4为不锈钢材质，中间开直径为19mm的圆孔，两端开直径为7mm的固定孔（该固定孔用于固定连接），所述固定挡板4一方面对整个弹性橡胶电子应变计起固定安装作用，另一方面起到一定的阻挡作用，例如雨雪或灰层等。
26.本实用新型中的一个实施例中，所述卡丝器5为m12的不锈钢螺丝的螺杆中间开槽（宽度3.8mm，深度为15.5mm）加工而成，其中螺帽位于所述弹性橡胶护套2内侧作为受力作用部，螺杆位于所述弹性橡胶护套2外端作为受力感应部，其中所开设的沟槽可用来卡住钢丝线等线型待测物，便于螺母更好的受力。
27.本实用新型中的一个实施例中，所述弹性橡胶护套2的中部设有一圈凹槽，凹槽的设计是为了加大橡胶的形变量，从而增加橡胶护套对内嵌电子应变片的作用力。
28.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
29.具体使用时，弹性橡胶护套2做成中心有镂空的结构，将电子应变片1塞进镂空缝隙，只漏出接线端子（用于连接外部电路），最后用灌封胶3将镂空缝隙全部填实形成一个探测整体。而电子应变片1主要由电阻应变单元1-1、滤波电路1-2以及运算放大器1-3组成，利用电阻应变单元1-1将受力应变转换为电阻的变化。当被测物理量作用在弹性橡胶护套2上时（即卡丝器5的感应部感应受力通过作用部作用在弹性橡胶护套2上），弹性橡胶护套2的变形引起应变敏感元件的阻值变化，通过转换电路将其转变成电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。