[发明专利]一种负荷传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器，尤其是涉及一种负荷传感器。

背景技术

现有的负荷测力传感器大多是应变式传感器，其原理是受力后弹性体形变使得应变计形变，将力信号改变成为我们可以测量的应变电压信号。传感器种类繁多目前常见的就其受力形式分为拉压力传感器(柱式，板环式，筒式等)，弯曲式(等强梁，方框梁)，剪切式(轮辐式，方梁，圆截面工字梁等)。

力传感器在使用过程中经常会受到侧向力的干扰，影响传感器正向力的测量精度，有些侧向力过大还会导致弹性体的永久性形变。常见的负荷传感器为了减少侧向力的影响在力承压面采用球面承压头，这种结构虽然可将侧向力的影响控制在一个非常小范围内，但并不能承受强力的侧向力，为了使这种结构的力传感器能够工作在侧向力较大的环境中，一般需要在力传感器和被测力结构之间安装辅助保护结构，这样对应用非常不便，不适合于安装在空间狭小或环境恶劣的场所。

中国专利ZL200920172370.8提供一种称重、负荷传感器，弹性体内装有应变计元件，应变计元件所接的导线通出于弹性体外，在弹性体的中部开有一贯通的联接孔，联接孔的两侧各有一组以上的应变计元件。该实用新型在使用时与载荷承重端能可靠联接，从而避免二者间产生位移，保证称重精度，它可广泛用于散装水泥罐的称重以及电子轨道衡、浅坑基或无坑基式电子汽车衡、天车秤以及各种电子地上衡等测力称重系统中。

中国专利CN1161743公开一种负荷传感器基板及负荷传感器，其强度高、测定精度高，而且结构简单。包括用金属制的圆板，在该圆板上，设有以圆板中心为交点的正交轴为对称线的四个小孔，同时还在相邻的小孔之间，设置感度方向与正交轴方向一致的应变片。另外，负荷传感器基板固定设置在销的凹部内，并通过塞将凹部上部封住、与销结合成一体。

发明内容

本发明的目的是提供一种可应用于狭小空间和环境恶劣的场所，抗侧向力干扰能力强，负荷吨位大的负荷传感器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明设有受力弹性本体、应变计组和底盖；

受力弹性本体设有中心通孔，中心通孔为上大下小阶梯式的中心通孔，受力弹性本体由上至下依次设有受力平台、力导向柱和阶梯式的基座，受力平台、力导向柱和基座为同轴设置；受力平台设有环状受力平面，中心通孔的台阶面设有沿力导向柱内壁底部向下延伸的第一环状力导向角；基座为二层阶梯式基座，基座上层表面设有沿力导向柱外壁底部周边向下延伸的第一环状力导向槽，基座下层表面设有沿基座上层外壁底部周边向下延伸的环状应力隔离槽，基座底部设有环状凹槽，环状凹槽底部设有环状应力释放槽，环状凹槽底部设有环形贴片面，环状凹槽侧壁上设有与基座下层外周连通的引线孔；应变计组设于环形贴片面上，应变计组的引线经引线孔外接测量电路或应变仪；底盖设于基座底面，底盖与受力弹性本体固连。

所述受力弹性本体优选为40CrNiMoA或0Cr17Ni4Cu4Nb。

所述第一环状力导向角最好为契状环形力导向角。

所述第一环状力导向角旁最好还设有第二环状力导向角，所述第二环状力导向角最好为契形环状力导向角。

所述第一环状力导向槽旁最好还设有第二环状力导向槽，所述环状力导向槽最好为契形环状力导向角。

所述环状凹槽外侧壁底部最好还设有环状拉伸槽，所述环状凹槽内侧壁底部最好还设有环状压缩槽，环状拉伸槽最好为契形环状拉伸槽，环状压缩槽最好也为契形环状压缩槽。

所述底盖最好设有定位孔。底盖最好通过高强度螺栓与受力弹性本体固连。

所述环状应力释放槽最好为环状凹弧形应力释放槽。

所述应变计可为电阻式应变计，所述应变计下方最好设有环状密封板，环状密封板固于所述基座底部的环状凹槽中。

所述环形贴片面最好设有内环贴片平面和外环贴片平面，所述应变计组的应变计数量最好为4n片(n为非0自然数)，应变计可设于内环贴片平面和/或外环贴片平面上。

与现有技术比较，本发明具有如下突出优点：