一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器

技術領域

[0001] 本發明涉及單點式稱重測力傳感器。

背景技術

[0002] 傳統的單點式測力傳感器只有上梁和下梁，且受力后應變區直接發生形變，隨即輸出信號。目前，有的應用場合為皮重遠較稱量量程大，比如，皮重為100㎏而量程僅5㎏，上述結構的測力傳感器遇到這種情況，不能滿足稱量精度，不適合大皮重小量程的稱重要求。

發明內容

[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，以克服傳統單點式測力傳感器皮重小、量程大、精度低的問題。為此，本發明采用以下技術方案：它包括由上下左右四個剛性桿構成的整體彈性體，在四個剛性桿的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁和一對下橫梁，所述上橫梁和下橫梁呈矩形四角分布，所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小于剛性桿的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁，所述豎梁處于所述矩形的中心，與上部剛性桿和下部剛性桿一體，所述一對上橫梁和一對下橫梁相對于所述豎梁對稱，所述豎梁的橫截面積小于上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用于設置稱重敏感元件。

[0004] 在采用上述技術方案的基礎上，本發明還可采用以下進一步的技術方案：所述豎梁處在由四個剛性桿圍成的中部通孔中。

[0005] 所述上橫梁和下橫梁為在靠近它們所處端的彈性體上鉆孔而形成的孔壁；所述孔與所述中間通孔之間由縫連通，并由所述縫和孔界定將所述彈性體分為上下左右四個剛性桿。

[0006] 所述縫相對于豎梁對稱設置。

[0007] 所述彈性體在中部通孔的外圍具有盲孔圈。

[0008] 所述彈性體在對應形成上橫梁和下橫梁的四個孔的位置的表面具有定位凹槽。

[0009] 由于采用本發明的技術方案，所述上橫梁和下橫梁先于豎梁變形，用于承擔皮重，在皮重情況下豎梁不變形或變形極小，豎梁用于承擔稱重測力的作用，本發明的結構非常適合大皮重小量程的稱重要求。進一步地，本發明彈性體具有鉸支結構特點，四根橫梁不僅用于稱重承載而且起到剛性桿的軸的作用，在稱重時，彈性體由矩形支撐向平行四邊形支撐轉變，豎梁變形時呈S形，能夠提高傳感器的稱重靈敏度，提高小量程的稱重精度。并且，本發明可通過改變上橫梁和下橫梁的橫截面積，以針對不同的皮重要求，通過改變豎梁的橫截面積則可控制量程，非常方便各種大皮重小量程的稱重設計，提高稱重測力傳感器的稱重精度。

附圖說明

[0010] 圖1為本發明所提供的實施例1的主視圖。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為本發明所提供的實施例2的主視圖。

具體實施方式

[0013] 實施例1，參照附,1、2。

[0014] 本發明包括由上下左右四個剛性桿100a、100b、100c、100d構成的整體彈性體，在四個剛性桿的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁11、12和一對下橫梁13、14，所述上橫梁11、12和下橫梁13、14呈矩形四角分布，所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小于剛性桿的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁2，所述豎梁2處于所述矩形的中心，與上部剛性桿100a和下部剛性桿100b一體，所述一對上橫梁11、12和一對下橫梁13、14相對于所述豎梁對稱，所述對稱為上橫梁之間對稱、下橫梁之間對稱、上橫梁和下橫梁之間對稱，所述豎梁的橫截面積小于上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用于設置稱重敏感元件。

[0015] 所述豎梁2處在由四個剛性桿圍成的中部通孔20中。所述豎梁的橫截面的D向尺寸大于C向尺寸，所述D向為彈性體厚度方向，所述C向和D向垂直。如果需要增大量程時，也可以增大C向尺寸直至大于D向尺寸。

[0016] 上述彈性體可為對一整塊剛性金屬件進行鉆孔和切割加工而成。

[0017] 所述上橫梁和下橫梁為在靠近它們所處端的彈性體上鉆孔5而形成的孔壁；所述孔5與所述中間通孔20之間由縫4連通，并由所述縫4和孔5界定將所述彈性體分為上下左右四個剛性桿。

[0018] 所述縫4相對于豎梁2對稱設置。所述對稱為相鄰縫4之間對稱、對向縫4之間對稱。

[0019] 所述彈性體在中部通孔20的外圍具有盲孔圈6。

[0020] 所述彈性體在對應形成上橫梁和下橫梁的四個孔5的位置的表面具有定位凹槽7。

[0021] 在設計時，通過設計不同的孔5壁厚A及彈性體厚度B可以改變皮重的大小，通過設計不同的豎梁壁厚C和豎梁寬度D，可以控制量程，從而達到大皮重小量程的高精度傳感器。

[0022] 以所述傳感器的上橫梁和下橫梁可以承受50kg的皮重為例。在所述上橫梁和下橫梁承受50kg皮重后，豎梁才有足夠的形變，開始正常輸出信號。在上橫梁下橫梁承受50kg以內的力，豎梁變形極小，沒有信號輸出。

[0023] 實施例2，參照附圖3。

[0024] 在本實施例中，本發明同樣包括由上下左右四個剛性桿100a、100b、100c、100d構成的整體彈性體，在四個剛性桿的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁11、12和一對下橫梁13、14，所述上橫梁11、12和下橫梁13、14呈矩形四角分布，所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小于剛性桿的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁2，所述豎梁2處于所述矩形的中心，與上部剛性桿100a和下部剛性桿100b一體，所述一對上橫梁11、12和一對下橫梁13、14相對于所述豎梁對稱，所述對稱為上橫梁之間對稱、下橫梁之間對稱、上橫梁和下橫梁之間對稱，所述豎梁的橫截面積小于上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用于設置稱重敏感元件8。

[0025] 所述豎梁2處在由四個剛性桿圍成的中部通孔20中。

[0026] 在實施例的基礎上可以預見，對于上下橫梁的形成方式還可以有其它多種方式，比如將上下橫梁部位的彈性體銑薄，或將上下橫梁部位的彈性體形狀銑成工字形截面等等，其最終目的為使上、下橫梁的橫截面積小于剛性桿的橫截面積。對于上下橫梁的形成方式實際上也可轉換成上下左右四個剛性桿的外形設置問題，在本實施例中，“桿"不一定是細長形態（就像"四連桿“中的桿，也不一定必須是細長形狀，只要其起到“連桿"的作用即可）。在本發明中，“桿"比“梁"橫截面積大，而相對于橫梁成為剛形體，起到“后變形"的作用，使得與桿連接的豎梁針對稱重物體變形，不受大皮重影響。