专利名称：大量程柱式拉压双向测力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拉压双向测力传感器，特别是一种大量程的柱式拉压双向测力传感器。
背景技术：
随着经济的快速发展，测试计量范围拓展很快，市场对拉压双向测力传感器的需求数量大幅度增加，需要的量程也越来越大。现有大量程的拉压双向测力传感器主要有单柱式和轮辐式。单柱式拉压双向测力传感器的优点是结构紧凑、几何形状简单、刚性较大、固有频率高、动态响应快，其缺点主要是线性误差较大、抗测向和抗偏载能力弱，大量程的单柱式产品还存在测量精度低的缺点，量程越大，测量精度越低。单柱式的这些特点主要源自于这种传感器的关键元件弹性体，因为它的弹性体是一根单柱体，而且弹性体的截面积较大，在对其做热处理时，它的中心部位不易被淬透，因此造成了弹性体的内外组织不均勻，进而造成传感器精度较低。量程越大的产品，其弹性体的截面积越大，热处理就越困难，中心部位越不易淬透，其精度就会越低。轮辐式拉压双向测力传感器的优点是高度低，抗侧向和抗偏载能力强，结构对称， 线性好，刚性较大，其缺点主要是滞后误差较大、质量较大。这种传感器在制作过程中对其量程的控制较难，而且大量程的产品同样存在对弹性体热处理难的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种大量程柱式拉压双向测力传感器，它不仅能够克服现有单柱式双向测力传感器的缺点，保留其优点，而且弹性体的热处理容易，传感器的测量精度很高。实现上述目的的技术方案是一种大量程柱式拉压双向测力传感器，由柱式弹性体、应变计、电缆线和外壳组成。所述柱式弹性体是一个整体构件，上下两端是两个受力端头，中间是由多根支柱组成的应变区，所述多根支柱均勻间隔、相互平行、竖向排列在上下两个受力端头之间，每根支柱上粘贴有一至二个应变计，所有应变计串联组成惠斯通电桥并通过电缆线导出电信号，所述外壳包裹在弹性体应变区外部。所述两个受力端头是外螺纹形式，或内螺纹形式，或耳插形式的连接头。所述两个受力端头都是外螺纹形式连接头，或者都是内螺纹形式连接头。所述两个受力端头，一个是外螺纹形式连接头，另一个是内螺纹形式连接头。所述两个受力端头，一个是外螺纹形式连接头，另一个是耳插形式连接头。所述两个受力端头，一个是内螺纹形式连接头，另一个是耳插形式的连接头。所述两个受力端头都是耳插形式的连接头。所述耳插为单耳插或双耳插。所述应变区内的支柱不少于三根，不多于十六根。
本发明将柱式弹性体中间的应变区，即两个受力端头之间设计成多根支柱结构， 这些支柱竖向、均勻间隔、相互平行排列在上下两个受力端头之间。其优点体现在1.拉力或压力在两个受力端头的微弱变化都会传递至应变区内的支柱上，支柱小而灵敏，即刻发生弹性应变并通过其上的应变计传出感应信号，使得传感器灵敏度大幅度提高；2.各支柱受力均勻，抗侧向和抗偏载能力强；3.单个支柱截面积较�。蕴迦却砣菀祝扛鲋е墓逃邢咝晕蟛罴跣。沟么衅鞯牟饬烤却蠓忍岣撸�4.可根据量程大�。髡е浚箍赏ü髡е耐庑纬叽绾椭е姆植甲刺刺岣叽衅鞯目共嘞蛄统寤髁Φ哪芰Γ�5.弹性体是整体加工构件，两个端头直接传递拉力或压力，传感器的安装和使用很方便，可靠性强、稳定性好。
图1是本发明的构造示意图。图2是本发明中弹性体的第一个实施例示意图。图3是图1中沿A-A线的剖视图。图4是本发明中弹性体的第二个实施例示意图。图5是本发明中弹性体第三个实施例的示意图。图6是本发明中弹性体的第四个实施例示意图。图7是图6中F向示图。图8是本发明中弹性体的第五个实施例示意图。图9是图8中F向示图。图10是本发明中弹性体的第六个实施例的示意图。图11是图10中F向示图。图12是本发明中弹性体的第七个实施例的示意图。图13是图12中F向示图。图中1.上端头2.下端头，3.支柱，4.应变计，5.电缆线，6.外壳。
具体实施例方式下面结合实例和附图对本发明作进一步说明。图1显示的是本发明整体构造。如图1所示，本发明大量程柱式拉压双向测力传感器，由柱式弹性体、应变计4、电缆线5和外壳6组成，柱式弹性体是一个整体构件，上端头 1和下端头2是两个与外部授力部件连接的受力端头，中间是由多根支柱3组成的应变区， 支柱3的数量不少于三根，不多于十六根(实施例一至七显示的是一种四柱式结构)，这些支柱均勻间隔、相互平行、竖向排列在上端头1和下端头2之间，每根支柱3上粘贴有一至二个应变计4，所有应变计4串联组成惠斯通电桥并通过电缆线5导出电信号，外壳6包裹在弹性体应变区的外部。作为两个与外部授力部件连接的受力端头，上端头1和下端头2可以是外螺纹形式，或内螺纹形式，也可以是耳插形式。下面通过七个实施例和附图来逐一说明。如图2、3所示的实施例一中，上端头1和下端头2上都是外螺纹，两个端头别以与外部授力部件以外螺纹形式连接。
在图4所示的实施例二中，上端头1和下端头2上都是内螺纹，两个端头别以与外部授力部件以内螺纹形式连接。在图5所示的实施例三中，上端头1是外螺纹，下端头2是内螺纹，上端头1与外部授力部件以外螺纹形式连接，下端头2与外部授力部件以内螺纹形式连接。在图6、7所示的实施例四中，上端头1是外螺纹，下端头2是双耳插，上端头1与外部授力部件以外螺纹形式连接，下端头2与外部授力部件以双耳插形式连接。在图8、9所示的实施例五中，上端头1是外螺纹，下端头2是单耳插，上端头1与外部授力部件以外螺纹形式连接，下端头2与外部授力部件以单耳插形式连接。在图10、11所示的实施例六中，上端头1是内螺纹，下端头2是双耳插。上端头1 与外部授力部件以内螺纹形式连接，下端头2与外部授力部件以双耳插形式连接。在图12、13所示的实施例七中，上端头1是内螺纹，下端头2是单耳插。上端头1 与外部授力部件以内螺纹形式连接，下端头2与外部授力部件以单耳插形式连接。
权利要求
1.一种大量程柱式拉压双向测力传感器，主要由柱式弹性体、应变计、电缆线和外壳组成，其特征在于所述柱式弹性体是一个整体构件，上下两端是两个受力端头，中间是由多根支柱组成的应变区，所述多根支柱均勻间隔、相互平行、竖向排列在上下两个受力端头之间，每根支柱上粘贴有一至二个应变计，所有应变计串联组成惠斯通电桥并通过电缆线导出电信号，所述外壳包裹在弹性体应变区外部。
2.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述两个受力端头是外螺纹形式，或内螺纹形式，或耳插形式的连接头。
3.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述两个受力端头都是外螺纹形式连接头，或者都是内螺纹形式连接头。
4.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述两个受力端头，一个是外螺纹形式连接头，另一个是内螺纹形式连接头。
5.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述两个受力端头，一个是外螺纹形式连接头，另一个是耳插形式连接头。
6.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述两个受力端头，一个是内螺纹形式连接头，另一个是耳插形式的连接头。
7.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述两个受力端头都是耳插形式的连接头。
8.按照权利要求5或6或7所述的传感器，其特征在于所述耳插为单耳插或双耳插。
9.按照权利要求1所述的传感器，其特征在于所述应变区内的支柱不少于三根，不多于十六根。
全文摘要
本发明公开了一种大量程柱式拉压双向测力传感器，主要由柱式弹性体、应变计、电缆线和外壳组成，柱式弹性体是一个整体构件，上下两端是两个受力端头，中间是由多根支柱组成的应变区，多根支柱均匀间隔、相互平行、竖向排列在上下两个受力端头之间，每根支柱上粘贴有一至二个应变计，所有应变计串联组成惠斯通电桥并通过电缆线导出电信号，外壳包裹在弹性体应变区外部。本发明优点体现在传感器灵敏度和测量精度高，各支柱受力均匀，传感器抗侧向和抗偏载能力强，可靠性强、稳定性好；安装和使用很方便。
文档编号G01L1/04GK102539026SQ20121006037
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月4日 优先权日2012年3月4日
发明者刘哲, 刘鹏, 吕江涛, 孙莉, 张志刚, 张树进, 李俊华, 李明波, 王小岗, 石荣武, 董宏利, 贺俊, 路新科 申请人:中航电测仪器股份有限公司
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