[其他]电阻应变拉力传感器

说明书

本发明涉及一种测定绳索拉力的电阻应变传感器。

现有的柱式电阻应变拉力传感器是在柱式弹性体侧面贴上电阻应变片，通过测量柱式弹性体的应变来达到测量拉力的目的，这种传感器结构简单，灵敏度高，测量结果既可用指针、数字表示，还可远传遥控。但此种传感器的弹性体直接承受所测量的全部拉力，为保证测量精度，弹性体的安全系数不能太高，故这种拉力传感器适用于可测范围内的静负荷，动负荷，特别是超过测量范围的动负荷容易造成传感器的损害。

本发明的目的是提供一种适于测量动负荷的、精度高、寿命长的电阻应变拉力传感器。

本发明是这样构成的：一根弹性梁，在其两端和中间有三个绳索支点，此三支点处于一个平面上，绳索在三支点间形成等腰三角形的两等边，在梁可产生较大应变的部位贴有电阻应变片，弹性梁一端或两端的支点为滚轮支点，故绳索承受拉力时，弹性梁基本上如简支梁在中间受力那样产生形变，通过电阻应变片即可测出绳索上的拉力。

本发明的弹性梁可加工成圆柱形、矩形、工字形及多种管形。通过选择不同形状的弹性梁，变换弹性梁长度和断面尺寸，加大或缩小绳索在三支点间形成等腰三角形两等边的夹角，以控制使弹性梁产生应变的分力大小，进而掌握弹性梁所产生的应变量，由于弹性梁工作中产生的应变为微应变，对线性信号的影响轻微，可忽略不计。

根据本发明的构思，制造了一个供试验的电阻应变拉力传感器，其结构如图1所示，弹性梁（1）的材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢，长250毫米，断面是矩形（宽×高）12×16毫米，弹性梁两端的绳索支点为滑轮（2），滑轮轴容易取下或装上，以便在绳索无负荷时，方便地将电阻应变拉力传感器装在绳索（4）上，或从绳索（4）上取下，滑轮支点间的距离为250毫米，中间支点为顶柱（3），绳索中线在两端支点和中间支点的高差为12毫米。在弹性梁（1）的上、下两面贴有电阻应变片（5）。此试验用的电阻应变拉力传感器经标定，测量范围从零至200公斤，测量精度为1%。使弹性梁产生形变的分力为绳索拉力的19.11%。本发明根据多种直径绳索设计了相应的绳索滑轮，以保证绳索中线在两端支点和中间支点的高差保持不变。通过调整顶柱（3）高度能使同一传感器的可测量范围改变。

此种电阻应变拉力传感器除具有柱式拉力传感器的各种优点外，由于其合理的结构，即使在绳索承受最大允许动载荷的情况下，弹性梁的形变也远远不超出弹性形变范围，因而不致遭到破坏，所以其使用寿命长。