一种搅拌机扭矩传感器和搅拌机的制作方法

1.本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种搅拌机扭矩传感器和搅拌机。


背景技术：

2.随着全球疫情影响，人们对医疗行业有着前所未有的关注，其中搅拌药剂配方的搅拌机也随着医疗行业的爆炸式增长得到了长足的发展。现有搅拌机主要包括搅拌棒、带动搅拌棒转动的电机以及负责采集电机转动时扭力值的传感器，其中，传感器的一端固定连接电机的上部，传感器的另一端固定在安装台面上，当电机转动的时候而产生扭力，传感器感应到扭力值。
3.然而，现有的搅拌机其仪器的总装结构较长，若想要得到更高精度的搅拌数据，对电机、传感器和搅拌棒装配时，中心位置度要求较高，装配难度大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种搅拌机扭矩传感器和搅拌机，以克服现有技术的不足。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：本发明公开了一种搅拌机扭矩传感器，包括弹性体、应变计、fcb和电缆组件，所述fcb分别电连接所述应变计和电缆组件，所述应变计和fcb设置在所述弹性体上，所述弹性体中设置有容置和安装搅拌机的电机的安装孔，所述弹性体的中心线与所述电机的中心轴线，所述电机的连接轴从所述弹性体的下端部露出。
6.优选的，所述弹性体整体为圆柱结构，所述安装孔为沿所述圆柱结构的中心线分布的圆孔。
7.进一步优选的，所述圆柱结构包括从上至下依次连接的插入部、容置部和固定部，所述插入部和固定部分别为扁平圆柱体型，所述容置部整体为长圆柱体型，所述插入部、容置部和固定部中分别设置有插入孔、容置孔和避让孔，所述插入孔、容置孔和避让孔依次连通，所述插入孔、容置孔和避让孔组成所述安装孔，所述电机的前端盖与所述固定部的上端面固定连接，且所述电机的连接轴由所述避让孔中伸出所弹性体外。
8.更进一步优选的，所述插入孔与所述容置孔的直径相同，所述避让孔的直径大小于所述插入孔和容置孔的直径，且所述避让孔的直径还小于所述电机的外壳的直径。
9.更进一步优选的，所述容置部包括上应变区、下应变区和连接所述上应变区和下应变区的加强区，所述上应变区和下应变区分别为多个环形分布的薄板，所述加强区为多个环形分布的弧形板，组成所述上应变区的多个所述薄板的一端与组成加强区的多个弧形板的一端一一对应连接，组成所述上应变区的多个所述薄板的另一端与所述插入部的下端面固定连接，组成所述下应变区的多个所述薄板的一端与所述组成加强区的多个弧形板的另一端一一对应连接，组成所述下应变区的多个所述薄板的另一端与所述固定部的上端面固定连接。
10.进一步优选的，所述应变计贴附在所述上应变区。
11.进一步优选的，所述fcb贴附于所述插入孔的孔壁上。
12.进一步优选的，所述电机的前端盖通过螺栓与所述固定部的上端面固定连接。
13.优选的，所述弹性体的外部设置有罩壳。
14.进一步优选的，所述弹性体的底端部的外周连接有过载保护销钉，所述罩壳上设置有容许过载保护销钉穿过的穿孔，所述穿孔的孔壁与所述过载保护销钉的外周之间具有设定的形变空隙。
15.本发明还公开了一种搅拌机，包括电机、与所述电机连接的搅拌棒以及上述的搅拌机扭矩传感器，所述电机安装在所述安装孔中。
16.与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明所提供的搅拌机扭矩传感器将传感器和电机集成在一起,即把电机直接安装在传感器内部，如此简化了传感器和电机组合的结构，且容易实现电机的中心轴线与传感器的中心线相一致，进而保证了传感器的精度度和灵敏度，使得传感器可以采集到更精确的电机转动时扭力值。
17.2）本发明提供采用高精度的应变计，保证传感器本身的精度；3）本发明所提供的传感器密设置有过载保护销钉，对弹性体进行过载保护功能，避免弹性体发生塑性变形。
18.4）该搅拌器因使用上述的传感器，因此可以采集到更精确的电机转动时扭力值，测量精度更高，稳定性更好，测量范围更广，且电机与传感器的组装方式，简化了整体的结构，外观上也更美观。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
20.图1为本发明实施例所公开的搅拌机扭矩传感器与电机的结构示意图一；图2为本发明实施例所公开的搅拌机扭矩传感器与电机的结构示意图二；图3为本发明实施例所公开的搅拌机扭矩传感器与电机的结构示意图一（除去罩壳）；图4为本发明实施例所公开的搅拌机扭矩传感器与电机的结构示意图二（除去罩壳）；图5为本发明实施例所公开的弹性体的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
22.实施例1：参见图1
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5所示，本发明实施例1公开了一种搅拌机扭矩传感器，包括弹性体1、应变计2、fcb3和电缆组件，fcb3分别电连接应变计2和电缆组件，应变计2和fcb3设置在弹性体1上，弹性体1中设置有容置和安装搅拌机的电机k的安装孔，弹性体1的中心线与电机k的
中心轴线，电机k的连接轴k1从弹性体1的下端部露出，电机k的连接轴k1连接用于搅拌的搅拌棒。
23.当该将电机k直接安装进传感器内部，与传感器直接固定后，当电机k搅拌时传感器的弹性体1受到搅拌棒反作用扭矩而变形，应变计2感应到变形后会通过惠斯通电桥把模拟信号传送给电缆组件，后期电缆组件转数字接放大器，传输到分析仪器中。
24.本发明实施例所提供的搅拌机扭矩传感器将传感器和电机k集成在一起,即把电机k直接安装在传感器内部，如此简化了传感器和电机k组合的结构，且容易实现电机k的中心轴线与传感器的中心线相一致，进而保证了传感器的精度和灵敏度，使得传感器可以采集到更精确的电机k转动时扭力值。
25.其中，弹性体1整体为圆柱结构，安装孔为沿圆柱结构的中心线分布的圆孔。圆柱结构包括从上至下依次连接的插入部11、容置部12和固定部13，插入部11和固定部13分别为扁平圆柱体型，容置部12整体为长圆柱体型，插入部11、容置部12和固定部13中分别设置有插入孔14、容置孔15和避让孔16，插入孔14、容置孔15和避让孔16依次连通，插入孔14、容置孔15和避让孔16组成上述的安装孔，电机k的前端盖与固定部13的上端面通过螺栓固定连接，且电机k的连接轴k1由避让孔16中伸出所弹性体1外。将电机k通过其前端盖与弹性体1的固定部13固定连接，安装位置是事先设定好的，因此很容易保证电机k的中线轴线与弹性体1的中心线在一条直线上。
26.插入孔14与容置孔15的直径相同，方便电机k放入至弹性体1中，避让孔16的直径小于插入孔14和容置孔15的直径，且避让孔16的直径还小于电机k的外壳的直径，如此保证固定部13的上端面有足够的固定区域而用于电机k的固定。
27.容置部12包括上应变区121、下应变区122和连接上应变区121和下应变区122的加强区123，上应变区121和下应变区122分别为多个环形分布的薄板，加强区123为多个环形分布的弧形板，组成上应变区121的多个薄板的一端与组成加强区123的多个弧形板的一端一一对应连接，组成上应变区121的多个薄板的另一端与插入部11的下端面固定连接，组成下应变区122的多个薄板的一端与组成加强区123的多个弧形板的另一端一一对应连接，组成下应变区122的多个薄板的另一端与固定部13的上端面固定连接。
28.实际上，在加工过程中，薄板的形成是通过在中空的筒状结构（容置部12）上切割出多个腰型槽，相邻的两个腰型槽之间形成了薄板，在中空的筒状结构（容置部12）上切割出多个方型槽，相邻的两个方型槽之间形成加强区123，此设计方案方便于最终的加工成型，减小了加工成本。
29.上应变区121和下应变区122采用多个环形分布的薄板，可以保证弹性体1在外力作用下发生弹性形变，增加弹性体1的灵敏性，上应变区121和下应变区122之间连接加强区123，可以增加应变区的强度，避免弹性体1发生塑性变形而失去效用。
30.应变计2贴附在上应变区121，当然应变计2也可以安装在下应变区122，或者同时安装在上应变区121和下应变区122，而只安装在上应变区121即可实现目前，且安装方便。fcb3贴附于插入孔14的孔壁上，即fcb3围绕插入孔14的圆弧形的内部设置。
31.弹性体1的外部设置有罩壳5，通过罩壳5可以保护弹性体1，且外观上更美观。弹性体1的底端部的外周连接有过载保护销钉4，具体是，弹性体1的固定部的外周面上连接两个相对设置的过载保护销钉4，罩壳5上设置有容许过载保护销钉4穿过的穿孔51，穿孔51的孔
壁与过载保护销钉4的外周之间具有设定的形变空隙。在200%的额定扭矩下，弹性体发生最大形变量，过载保护销钉4的位置随着弹性体的变形发生变化，变化至与穿孔51的孔内壁抵接，从而起到阻止弹性体1继续发生形变，如此过载保护销钉4可以对弹性体1进行过载保护功能，避免弹性体1发生塑性变形。
32.实施例2：参见图1
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5所示，本发明实施例2公开了一种搅拌机，包括电机k、与电机k连接的搅拌棒以及上述的搅拌机扭矩传感器，电机k安装在安装孔中，其中安装孔由插入孔14、容置孔15和避让孔16组成，具体安装方式如上述。该搅拌器因使用上述的传感器，因此可以采集到更精确的电机转动时扭力值，测量精度更高，稳定性更好，测量范围更广，且电机与传感器的组装方式，简化了整体的结构，外观上也更美观。
33.对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。