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柱式荷重傳感器：一種柱式稱重傳感器的制作方法

本發明涉及一種稱重傳感器，特別涉及一種柱式稱重傳感器。
背景技術：
稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。用傳感器應先要考慮傳感器所處的實際工作環境，這點對正確選用稱重傳感器至關重要，它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。在稱重傳感器主要技術指標的基本概念和評價方法上，新舊國標有質的差異。主要有s型、懸臂型、輪輻式、板環式、膜盒式、橋式、柱筒式等幾種樣式。
針對于此，中國專利號cnu提出了一種柱式稱重傳感器；中國專利號cna提出一種柱式稱重傳感器安裝套件；中國專利號cna提出了一種薄壁盲孔型柱式稱重傳感器。但上述專利中的稱重傳感器通過承壓頭下降的位移量來進行重量測量的，當被測物體重量較重時，被測物體之間壓在傳感器本體上，容易導致傳感器本體損壞，從而使得傳感器的精度下降，測量結果誤差大。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種柱式稱重傳感器，以解決上述背景技術中提出的被測物體之間壓在傳感器本體上，容易導致傳感器本體損壞，從而使得傳感器的精度下降，測量結果誤差大問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種柱式稱重傳感器，包括安裝板和傳感器本體，所述安裝板的頂端固定連接有套管，所述套管的兩側均固定連接有壓簧套，兩個所述壓簧套的內部均滑動連接有滑動桿，兩個所述滑動桿的一端均固定連接有球形頭，兩個所述滑動桿均固定連接有擋板，所述擋板和壓簧套之間通過第一彈簧彈性連接，所述傳感器本體的兩側均開設有球形槽。
優選的，所述傳感器本體的頂端安裝有承壓頭，所述套管的內部安裝有第二彈簧。
優選的，所述傳感器本體安裝于套管的內部，所述傳感器本體的正面設置有凸條，所述套管的內壁開設有凸槽，所述凸條和凸槽相適配。
優選的，兩個所述滑動桿的一端均固定連接有球形頭，所述球形頭與球形槽相適配。
優選的，所述安裝板的兩側均開設有安裝孔。
優選的，所述第二彈簧的頂端與傳感器本體的底端相貼合。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明在使用時，被測物體壓在承壓頭的頂部，通過承壓頭的向下的位移量進行重量的測量，當被測物體的重量過大時，被測物體直接壓于傳感器本體的頂端，此時兩個球形頭脫離球形槽，使得傳感器本體在套管內向下移動，此時第二彈簧對傳感器本體進行減震，使得外部的套管對支撐被測物體，相比較現有的稱重傳感器，本發明能夠有效避免被測物體過重對傳感器的損壞，使得后續測量誤差小，精度更高。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的結構剖視圖；
圖3為本發明的結構俯視圖。
圖中：1、安裝板；2、套管；3、傳感器本體；4、承壓頭；5、凸條；6、壓簧套；7、滑動桿；8、安裝孔；9、擋板；10、第一彈簧；11、球形頭；12、球形槽；13、第二彈簧；14、凸槽。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例一：
請參閱圖1-3，本發明提供了一種柱式稱重傳感器的技術方案：一種柱式稱重傳感器，包括安裝板1和傳感器本體3，安裝板1的頂端固定連接有套管2，套管2的兩側均固定連接有壓簧套6，兩個壓簧套6的內部均滑動連接有滑動桿7，兩個滑動桿7的一端均固定連接有球形頭11，兩個滑動桿7均固定連接有擋板9，擋板9和壓簧套6之間通過第一彈簧10彈性連接，傳感器本體3的兩側均開設有球形槽12。本發明在使用時，被測物體壓在承壓頭4的頂部，通過承壓頭4的向下的位移量進行重量的測量，當被測物體的重量過大時，被測物體直接壓于傳感器本體3的頂端，此時兩個球形頭11脫離球形槽12，使得傳感器本體3在套管2內向下移動，此時第二彈簧13對傳感器本體3進行減震，使得外部的套管2對被測物體支撐，相比較現有的稱重傳感器，本發明能夠有效避免被測物體過重對傳感器的損壞，使得后續測量誤差小，精度更高。
實施例二：
在實施例一的基礎之上，參照圖2和圖3，傳感器本體3的頂端安裝有承壓頭4，套管2的內部安裝有第二彈簧13，傳感器本體3安裝于套管2的內部，傳感器本體3的正面設置有凸條5，套管2的內壁開設有凸槽14，凸條5和凸槽14相適配，兩個滑動桿7的一端均固定連接有球形頭11，球形頭11與球形槽12相適配，安裝板1的兩側均開設有安裝孔8，第二彈簧13的頂端與傳感器本體3的底端相貼合，當在安裝傳感器時，此時將兩側的滑動桿7向外側拉，然后將傳感器本體3正面的凸條5對準套管2內側的凹槽14，并將傳感器本體3向下壓，當傳感器本體3感受到阻力時，松開兩個滑動桿7，此時第一彈簧10帶動兩個滑動桿7向內壓，使得球形頭11和傳感器本體3兩側的球形槽12進行卡合，然后將安裝板1通過兩個安裝孔8進行安裝。
具體使用時，本發明一種柱式稱重傳感器，本發明在使用時，當在安裝傳感器時，此時將兩側的滑動桿7向外側拉，然后將傳感器本體3正面的凸條5對準套管2內側的凹槽14，并將傳感器本體3向下壓，當傳感器本體3感受到阻力時，松開兩個滑動桿7，此時第一彈簧10帶動兩個滑動桿7向內壓，使得球形頭11和傳感器本體3兩側的球形槽12進行卡合，然后將安裝板1通過兩個安裝孔8進行安裝，被測物體壓在承壓頭4的頂部，通過承壓頭4的向下的位移量進行重量的測量，當被測物體的重量過大時，被測物體直接壓于傳感器本體3的頂端，此時兩個球形頭11脫離球形槽12，使得傳感器本體3在套管2內向下移動，此時第二彈簧13對傳感器本體3進行減震，使得外部的套管2對支撐被測物體，相比較現有的稱重傳感器，本發明能夠有效避免被測物體過重對傳感器的損壞，使得后續測量誤差小，精度更高。
在本發明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
技術特征：
1.一種柱式稱重傳感器，包括安裝板（1）和傳感器本體（3），其特征在于：所述安裝板（1）的頂端固定連接有套管（2），所述套管（2）的兩側均固定連接有壓簧套（6），兩個所述壓簧套（6）的內部均滑動連接有滑動桿（7），兩個所述滑動桿（7）的一端均固定連接有球形頭（11），兩個所述滑動桿（7）均固定連接有擋板（9），所述擋板（9）和壓簧套（6）之間通過第一彈簧（10）彈性連接，所述傳感器本體（3）的兩側均開設有球形槽（12）。
2.根據權利要求1所述的一種柱式稱重傳感器，其特征在于：所述傳感器本體（3）的頂端安裝有承壓頭（4），所述套管（2）的內部安裝有第二彈簧（13）。
3.根據權利要求1所述的一種柱式稱重傳感器，其特征在于：所述傳感器本體（3）安裝于套管（2）的內部，所述傳感器本體（3）的正面設置有凸條（5），所述套管（2）的內壁開設有凸槽（14），所述凸條（5）和凸槽（14）相適配。
4.根據權利要求1所述的一種柱式稱重傳感器，其特征在于：兩個所述滑動桿（7）的一端均固定連接有球形頭（11），所述球形頭（11）與球形槽（12）相適配。
5.根據權利要求1所述的一種柱式稱重傳感器，其特征在于：所述安裝板（1）的兩側均開設有安裝孔（8）。
6.根據權利要求1所述的一種柱式稱重傳感器，其特征在于：所述第二彈簧（13）的頂端與傳感器本體（3）的底端相貼合。
技術總結
本發明公開了一種柱式稱重傳感器，包括安裝板和傳感器本體，安裝板的頂端固定連接有套管，套管的兩側均固定連接有壓簧套，兩個壓簧套的內部均滑動連接有滑動桿，兩個滑動桿的一端均固定連接有球形頭。本發明在使用時，被測物體壓在承壓頭的頂部，通過承壓頭的向下的位移量進行重量的測量，當被測物體的重量過大時，被測物體直接壓于傳感器本體的頂端，此時兩個球形頭脫離球形槽，使得傳感器本體在套管內向下移動，此時第二彈簧對傳感器本體進行減震，使得外部的套管對支撐被測物體，相比較現有的稱重傳感器，本發明能夠有效避免被測物體過重對傳感器的損壞，使得后續測量誤差小，精度更高。
技術研發人員：吳曉紅
受保護的技術使用者：西安致開工業自動化工程有限公司
技術研發日：2019.11.26
技術公布日：2020.04.07

柱式荷重傳感器：柱式稱重傳感器

（
54
）發明名稱

?
柱式稱重傳感器

（
57
）摘要

?
一種柱式稱重傳感器，其包括有柱式
彈性體，在柱式彈性體的表面固定有電阻應
變儀，將電阻應變儀組成一定的惠汀斯電
橋，來輸出隨重量進行變化的電壓信號，柱
式彈性體外面固定有保護電阻應變儀的封
套，其特征在于柱式彈性體高徑比為
2.5
～
4
，電阻應變儀有四個，它們均勻地粘貼在柱
式彈性體中間部位表面，它保持了傳統的柱
式傳感器結構簡單、容易制造制造優點，同
時能克服柱式傳感器先天性的測量精度不高

柱式荷重傳感器：柱式稱重傳感器工作原理

柱式稱重傳感器（如圖1）

優點：結構緊湊、過載能力比較強、固有頻率高動態響應快、安裝較方便、制造成本低。
  缺點：抗側向和偏載能力較差（雙膜片結構的較好）、固有線性較差、稱重傳感器不易固定易旋轉。
  柱式稱重傳感器由于以上的諸多優點，目前在汽車衡上使用的比較多，但是其缺點也不能回避。針對柱式稱重傳感器的抗側向和偏載能力較差的問題，一些公司的產品樣本上專門推薦了 不影響計量性能 的偏載角度。（如圖 2）按照這些介紹資料，高230mm 的稱重傳感器按照偏載5 ，允許位移量是20mm；按照偏載3 ，允許位移量是12mm。
而一臺長度 18m 的承載器，當使用地點一年內的環境溫度變化在60℃范圍內時，按照金屬的線膨脹系數，長度變化為：12.2mm
  在實際應用中，由于承載器都是由多段組成的，可能承載器的變化沒有如此大，但這起碼給設計者一個參考依據，對于設計時應該考慮的承載器長度尺寸，不要因為溫度變化，使承載器長度變化超出稱重傳感器裝置單位給出的允許位移量，從而影響產品的計量性能。
  還出現一種情況，就是稱重傳感器在使用時會不斷微量旋轉，甚至會將電纜線拉斷。為什么在汽車衡上安裝的柱式稱重傳感器會產生旋轉現象？在自動軌道衡上使用的歷史比較長了，而安裝現場很少出現旋轉現象？這是因為自動軌道衡的承載器一般長度只有3.7m～4m，其限位采用的是張拉式結構，使得承載器在水平狀態基本處于不移動狀態，同時保證又不影響垂直力的作用。而汽車衡的承載器長度比較大，采用的限位裝置是水平狀態下允許承載器有一定的位移，這樣稱重傳感器也可能隨之晃動。也就是在這種不斷的晃動中，電纜線就不斷被纏繞到稱重傳感器上，直至被拉斷。
  第三個就是偏載分力的問題，為什么使用柱式稱重傳感器的汽車衡其段差（即是：偏載誤差）比較大？這里固然與承載器的加工帶來的 邊界條件 影響有關，但是從理論角度分析，由于熱脹冷縮影響使承載器兩端柱式稱重傳感器產生傾斜度大，從而帶來偏載分力，稱量量值越大造成的偏載誤差就越大。同時，這個分力還與稱重傳感器的高度有關，高度大的稱重傳感器相對影響量就小一些，高度低的相對影響量就大一些。

柱式荷重傳感器：深度探索：稱重傳感器的靈敏度

柱式傳感器是稱重傳感器中應用最早的產品。柱式稱重傳感器可以用于測量壓力，特別適合用于重型應用中。設計的大容量性質，除非裝載不當，否則一般不會彎曲和變形。柱式稱重傳感器通常可用于鋼包秤、軋制力測量、測試機及各種大噸位配料稱重控制中。#柱式稱重傳感器#
柱式稱重傳感器工作原理
在測量過程中重力作用于彈性體上從而產生形變，這一應變（正或負）被黏貼在彈性體上的應變片轉化為電子信號。傳感器除了包括必不可少的應變片和彈性體外，通常還包括保護應變片的外殼，密封元件等。中空柱狀彈性體存在負荷加載問題并且具有相對高的滯后誤差，因此實際上常采用圖中的形狀，中空柱被分成多個扇形以減小滯后，負荷通過固定的板導入。
柱式稱重傳感器應變片位置
我們可通過以下三個傳感器來進一步了解柱式傳感器的相關信息
01C420稱重傳感器
C420稱重傳感器
容量：5kg...5000kg
拉壓雙向測力傳感器，采用電阻應變片工作原理，綜合精度高，長期穩定性好。防護等級IP65。適用于力的控制及測量。結構緊湊，安裝方便。
02LCC460稱重傳感器
LCC460稱重傳感器
量程：5t...300t
低截面墊圈式測力傳感器，優質合金鋼材質，表面鍍鎳。綜合精度高，長期穩定性好。材質可選，適用于力的控制及測量。
03LCC410稱重傳感器
LCC410稱重傳感器
量程：10t...600t
大量程，結構緊湊，易于安裝。優質合金鋼，表面鍍鎳，進一步提高了傳感器的可靠性與穩定性。適用于料斗秤、鋼包秤、軋制力測量、測試機及各種大噸位配料稱重控制中。
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