一种平面全包围斜梁式称重传感器的制作方法

1.本实用新型涉及称重传感器装置领域，尤其涉及一种平面全包围斜梁式称重传感器。


背景技术：

2.称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。主要有s型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。
3.当被测结构物内部的应力发生变化时，应变计同步感受变形，变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内部的应变量。通过感受形变将产生的信号传出，再通过ad转换器，即可得到质量的数字信号，从而得到质量的数值。所以可检测形变的应变器配合一个在重力下产生形变的压块，即可形成一个称重传感器。
4.在传统结构中，称重传感器是采用直梁式结构(即应变梁主体垂直于承力边界主体)。然而在长期使用后，直梁式结构会在达到寿命时，就不能再次使用了。为了提高称重传感器的使用寿命，我们推出一种平面全包围斜梁式称重传感器。
5.如现有技术中，cn201620320870.1，一种数字式称重传感器，包括电源、数字式称重传感器本体和通信模块，数字式称重传感器本体是柱式的；数字式称重传感器本体的信号输出端连接通信模块的信号输入端；还包括三维角度传感器；在机械结构关系上，三维角度传感器与数字式称重传感器本体固定连接；三维角度传感器的信号输出端连接通信模块的信号输入端；所述通信模块的输出端为本数字式称重传感器的信号输出端。一种应用所述数字式称重传感器的称重装置，包括称重单元、控制显示单元和电源模块；所述称重单元包括承载器和所述数字式称重传感器；数字式称重传感器有多个，它们安装在承载器下；所述控制显示单元包括控制模块和人机交互模块；控制模块和人机交互模块通信；数字式称重传感器与控制模块通信。该装置并没有针对改进称重传感器的使用寿命进行改进。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种平面全包围斜梁式称重传感器。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种平面全包围斜梁式称重传感器，包括：
8.第一承力边界、第二承力边界、第三承力边界、第四承力边界，所述第一承力边界、第二承力边界、第三承力边界、第四承力边界共同构成一个中部开设有槽口的平板；
9.形变感应机械机构，所述形变感应机械机构包括顺序连接在一起的应变梁、拐弯连接梁和反梁，所述应变梁、拐弯连接梁和反梁均设置在所述槽口内，所述应变梁与所述槽口的内壁连接，所述反梁远离所述拐弯连接梁的一侧靠近所述应变梁和槽口连接的部位，所述反梁的顶部安装有承力球头；
10.形变变化感应器，所述形变变化感应器设置于所述应变梁上。
11.进一步地，所述形变变化感应器包括相互电性连接的应变计和引出线，所述应变计安装在所述应变梁上，所述应变梁的弹性变形经由应变计转换为电阻的变化，使贴在应变梁上的应变计的两个表面，同时产生一正一负的应变，而应变计是呈电桥电路连接的，使电阻的变化经应变计转换为与人体重量大小成比例的电信号输出，最后电信号经由引出线进行输出。
12.进一步地，所述应变梁与所述第一承力边界连接，且呈靠近所述第四承力边界一侧方向倾斜向前延伸，所述应变梁远离所述第一承力边界的一端连接所述拐弯连接梁，所述拐弯连接梁靠近所述第三承力边界，所述拐弯连接梁远离所述应变梁的一侧连接有反梁，所述反梁倾斜向所述第一承力边界方向延伸，所述反梁和应变梁相互平行，所述承力球头位于所述槽口的中心点位置。
13.进一步地，所述反梁、拐弯连接梁和应变梁靠近所述第一承力边界、第二承力边界、第三承力边界、第四承力边界的一侧距离小于五到十毫米，且除应变梁和第一承力边界、第二承力边界、第三承力边界、第四承力边界连接的部位，其他部位均与所述第一承力边界、第二承力边界、第三承力边界、第四承力边界相互隔离。
14.进一步地，所述反梁通过其顶部的球头承力压块安装所述承力球头。
15.进一步地，还包括底壳，所述底壳的顶部开设有槽腔，所述槽腔的底部固定连接所述第一承力边界、第二承力边界、第三承力边界、第四承力边界，所述槽腔内限位滑动连接有滑动板，所述滑动板的底部与所述承力球头相挤压。
16.进一步地，所述底壳内安装有蓄电池，所述蓄电池与引出线电性连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：在传统结构中，历来都是采用直梁式结构(即应变梁主体垂直于承力边界主体)。而本发明的核心是应变梁采用了全包围主体引出的斜梁式应变梁结构，这种设计，使应变梁和反梁之间的尺寸相比传统结构尺寸至少增加了 15％以上，使传感器的受力强度增加了40％。这主要是由于应变梁与反梁之间是应力集中区域，这种设计无疑使应变梁与反梁相比之前传统结构，能产生出最大的截面积，使主应变梁与反梁的应力集中处达到强度最大化，而应变梁边界强度的显著提高，大大提高了传感器的疲劳强度及使用寿命。
附图说明
18.参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
19.图1示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的第一个形变感应机械机构的结构示意图；
20.图2示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的第二个形变感应机械机构
的结构示意图；
21.图3示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的装置整体剖视结构示意图。
22.图中标号：1、第一承力边界；2、第二承力边界；3、第三承力边界；4、第四承力边界 5、应变梁；6、拐弯连接梁；7、反梁；8、承力球头；9、球头承力压块；10、应变计；11、引出线；12、底壳；13、滑动板；14、蓄电池；15、槽腔。
具体实施方式
23.容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
24.根据本实用新型的一实施方式结合图1到图3示出。一种平面全包围斜梁式称重传感器，包括：
25.第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4，第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4共同构成一个中部开设有槽口的平板；
26.形变感应机械机构，形变感应机械机构包括顺序连接在一起的应变梁5、拐弯连接梁6 和反梁7，应变梁5、拐弯连接梁6和反梁7均设置在槽口内，应变梁5与槽口的内壁连接，反梁7远离拐弯连接梁6的一侧靠近应变梁5和槽口连接的部位，反梁7的顶部安装有承力球头8；
27.形变变化感应器，形变变化感应器设置于应变梁5上。形变变化感应器包括相互电性连接的应变计10和引出线11，应变计10安装在应变梁5上，应变梁5的弹性变形经由应变计10转换为电阻的变化，使贴在应变梁5上的应变计10的两个表面，同时产生一正一负的应变，而应变计10是呈电桥电路连接的，使电阻的变化经应变计10转换为与人体重量大小成比例的电信号输出，最后电信号经由引出线11进行输出。称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。主要有s型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。
28.当被测结构物内部的应力发生变化时，应变计同步感受变形，变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内部的应变量。通过感受形变将产生的信号传出，再通过ad转换器，即可得到质量的数字信号，从而得到质量的数值。所以可检测形变的应变器配合一个在重力下产生形变的压块，即可形成一个称重传感器。
29.在传统结构中，称重传感器是采用直梁式结构即应变梁主体垂直于承力边界主体。然而在长期使用后，直梁式结构会在达到寿命时，就不能再次使用了。为了提高称重传感器的使用寿命，我们推出一种平面全包围斜梁式称重传感器。物体压在承力球头8上，此
时承力球头8的最高点是高于第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4的最高点，便于承受力。实际使用时，当人站上人体秤后，人体的重力经面壳和球头8传递至反梁7上，在球头8传递人体的重力的过程中，球头8经由反梁9和拐弯连接梁6驱动应变梁5产生相应的弹性变形，应变梁5的弹性变形经由应变计10转换为电阻的变化，使贴在应变梁5上的应变计10的两个表面，同时产生一正一负的应变，而应变计10是呈电桥电路连接的，使电阻的变化经应变计10转换为与人体重量大小成比例的电信号输出。最后电信号经由连接导线11进行输出。
30.具体的，如图2所示，应变梁5与第一承力边界1连接，且呈靠近第四承力边界4一侧方向倾斜向前延伸，应变梁5远离01的一端连接拐弯连接梁6，拐弯连接梁6靠近第三承力边界3，拐弯连接梁6远离应变梁5的一侧连接有反梁7，反梁7倾斜向第一承力边界1方向延伸，反梁7和应变梁5相互平行，承力球头8位于槽口的中心点位置。使得承力球头8感受的重力稳定的承受到拐弯连接梁6、应变梁5和反梁7上。
31.具体的，如图1所示，反梁7、拐弯连接梁6和应变梁5靠近第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4的一侧距离小于五到十毫米，且除应变梁5和第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4连接的部位，其他部位均与第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4相互隔离。使得第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4可以保护反梁7、拐弯连接梁 6和应变梁5。防止受到外界的影响。
32.具体的，如图1所示，反梁7通过其顶部的球头承力压块9安装承力球头8。便于安装承力球头8。
33.具体的，如图3所示，还包括底壳12，底壳12的顶部开设有槽腔15，槽腔15的底部固定连接第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4，槽腔15内限位滑动连接有滑动板13，滑动板3的底部与承力球头8相挤压。通过设置底壳12使得承力球头8在进行检测物体重量时，先压在滑动板13上，然后通过滑动板13的压制使得承力球头 8稳定的接受重力。
34.具体的，如图3所示，底壳12内安装有蓄电池14，蓄电池14与引出线11电性连接。用于给应变计10提供电能。
35.本实施例中，称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。主要有s型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。
36.当被测结构物内部的应力发生变化时，应变计同步感受变形，变形通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内部的应变量。通过感受形变将产生的信号传出，再通过ad转换器，即可得到质量的数字信号，从而得到质量的数值。所以可检测形变的应变器配合一个在重力下产生形变的压块，即可形成一个称重传感器。
37.在传统结构中，称重传感器是采用直梁式结构即应变梁主体垂直于承力边界主
体。然而在长期使用后，直梁式结构会在达到寿命时，就不能再次使用了。为了提高称重传感器的使用寿命，我们推出一种平面全包围斜梁式称重传感器。物体压在承力球头8上，此时承力球头8的最高点是高于第一承力边界1、第二承力边界2、第三承力边界3、第四承力边界4的最高点，便于承受力。实际使用时，当人站上人体秤后，人体的重力经面壳和球头8传递至反梁7上，在球头8传递人体的重力的过程中，球头8经由反梁9和拐弯连接梁6驱动应变梁5产生相应的弹性变形，应变梁5的弹性变形经由应变计10转换为电阻的变化，使贴在应变梁5上的应变计10的两个表面，同时产生一正一负的应变，而应变计10是呈电桥电路连接的，使电阻的变化经应变计10转换为与人体重量大小成比例的电信号输出。最后电信号经由连接导线11进行输出。在传统结构中，历来都是采用直梁式结构即应变梁主体垂直于承力边界主体。而本发明的核心是应变梁采用了全包围主体引出的斜梁式应变梁结构，这种设计，使应变梁和反梁之间的尺寸相比传统结构尺寸至少增加了15％以上，使传感器的受力强度增加了40％。这主要是由于应变梁与反梁之间是应力集中区域，这种设计无疑使应变梁与反梁相比之前传统结构，能产生出最大的截面积，使主应变梁与反梁的应力集中处达到强度最大化，而应变梁边界强度的显著提高，大大提高了传感器的疲劳强度及使用寿命。
38.本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。