[发明专利]一种压力机吨位测量方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及压力机吨位测量领域，具体涉及一种压力机吨位测量方法及其装置。

背景技术

电阻应变片压力传感器作为力学传感器的一种，广泛用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

电阻丝应变片一般是粘贴在传感器的弹性体上，当传感器承受压力后的，弹性体产生形变，引起粘贴在弹性体上的应变片电阻值变化。电阻的变化经电路处理后的以电信号的方式输出，这就是电阻应变式传感器的工作原理。而电阻应变片的贴片方式和组桥方式的不同对压力传感器的精度有很大影响。本发明就采用一种全新的贴片方式和组桥方式，增加了传感器灵敏度和精度，使测量的吨位值和实际值更加接近。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种压力机吨位测量方法及其装置。

技术方案：

一种压力机吨位测量方法，包括步骤：

步骤1：在被测构件侧面对称粘贴若干电阻应变片，并连接成一个全桥电路；

步骤2：根据电阻应变片的应变效应及电阻应变片电桥原理得到压力机吨位与所述全桥电路电压变化之间的线性关系；

步骤3：通过测量所述被测构件受到冲压时步骤1中的全桥电路的电压变化，计算得到被测构件受到的压力机吨位。

一种压力机吨位测量装置，包括被测构件、压力传感器以及压力显示面板组成；

所述压力传感器包括若干电阻应变片；所述电阻应变片对称粘贴在被测构件侧面，并连接成一个全桥电路；所述压力显示面板与所述全桥电路连接，并采集被测构件受到压力机吨位时全桥电路的电压信号，并通过其内置的计算单元进行计算，得到压力机吨位值并显示。

所述电阻应变片包括测量水平应变的电阻应变片和测量垂直应变的电阻应变片；所述测量水平应变的电阻应变片方向与被测构件底面平行，所述测量垂直应变的电阻应变片方向与被测构件底面垂直。

所述电阻应变片包括为12片；包括4片测量水平应变的电阻应变片和8片测量垂直应变的电阻应变片；所述测量水平应变的电阻应变片两两串联接入全桥电路；所述测量垂直应变的电阻应变片两两串联再并联接入全桥电路。

有益效果：本发明的测量方法具有高灵敏度，高精度的优点，使得测量结果更加贴近实际。与显示面板构成的吨位标定仪装置体积小，操作简单，能够快速，真实反映每次冲压的吨位值。

附图说明

图1为本发明标定仪压力传感器正视图；

图2为标定仪压力传感器俯视图；

图3为压力传感器的内部电路图以及电阻应变片的分布图。

图4为电阻应变效应示意图。

图5为应变仪电桥线路原理图。

其中，1～12均为电阻应变片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本发明的压力机吨位测量装置，如图1和图2所示，包括被测构件，被测构件为一圆柱体，在被测构件的侧面均匀地粘贴有电阻应变片，在本发明中，电阻应变片数量为12片，图2中的1-12表示的是电阻应变片。被测构件和电阻应变片组成了吨位标定仪传感器。而吨位标定仪传感器加上压力显示面板组成吨位标定仪。

本发明采用的组桥方式是全桥电路，是一个自补偿电路，从零漂、温度补偿、灵敏度漂移多个方面增加了电路输出的精度，减小误差，使测量结果更准确。如图3所示，即电桥的四个桥臂全部接入电阻应变片，而且接入电桥各桥臂的电阻应变片的电阻值、灵敏系数和电阻温度系数均相同。因为各个电阻应变片的温度始终相同(粘贴在同一个被测构件上)，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。且在垂直方向上分别贴有8个电阻应变片，即其中8个电阻应变片方向与圆柱体底面垂直，测量出多个点的受力，再取其平均值，使得测量的结果更加准确，接近实际；在水平方向上贴有4个电阻应变片，即该各个电阻应变片方向与圆柱体底面平行，用于测出被测构件水平方向的受力，避免了因遗漏被测构件水平方向的形变而导致的误差。

另外，这是一个四壁差动工作电桥，即相邻两个桥臂上的工作应变片，正反受力，或者拉压受力，一个正向变的时候，另一个相反的方向变，而相对桥臂受力方向相同。这样消除了非线性误差,灵敏度比单臂电桥提高了4倍。所以这样电桥有很好的灵敏度和很好的抗干扰能力，从而减小误差，使测量的结果更加接近实际值。