測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其包括彈性體、安裝在彈性體上的應(yīng)變計(jì)、線路板及蓋板，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處。本實(shí)用新型專利技術(shù)測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好，可測量結(jié)構(gòu)的撓度和撓度相關(guān)的物理量；特別是其超高靈敏度，可用于更加細(xì)微的撓度微應(yīng)力測量。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器
本技術(shù)涉及傳感器
，尤其涉及一種測量撓度的應(yīng)變式傳感器。
技術(shù)介紹
目前，對于結(jié)構(gòu)撓度的測量基本上采用從外部測量位移的方式，將位移傳感器安裝在被測梁的被測點(diǎn)下方。上述這種測試方式只能針對梁靜止時(shí)，以及梁下有空間安裝位置傳感器的情形。此種方式不能對梁實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測，例如在行車過程中就很難用此種方式來測量行車大梁的撓度。同時(shí)，由于對位置傳感器的安裝空間有要求，因此傳感器體積越小也就越容易實(shí)現(xiàn)安裝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于，提出一種測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度較高，可以對梁進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了一種測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其包括:彈性體、安裝在彈性體上的應(yīng)變計(jì)、線路板及蓋板，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處。所述彈性體包括有兩個(gè)安裝部、設(shè)于兩安裝部之間的載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)、應(yīng)變區(qū)，及線路板安裝區(qū)；該線路板安裝區(qū)兩端還分別設(shè)有導(dǎo)線輸入端及導(dǎo)線輸出端。其中，所述彈性體通過兩個(gè)安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處，該兩安裝部通過螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)方式固定安裝于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處。本技術(shù)中，所述應(yīng)變計(jì)安裝于應(yīng)變區(qū)，線路板安裝于線路板安裝區(qū)內(nèi)；該線路板兩端均電性連接有導(dǎo)線，其中一端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線輸入端與應(yīng)變計(jì)電性連接，另一端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線輸出端設(shè)置。具體的，所述載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)包括有第一轉(zhuǎn)化區(qū)及第二轉(zhuǎn)化區(qū)，所述第一轉(zhuǎn)化區(qū)與一個(gè)安裝部連接設(shè)置，第二轉(zhuǎn)化區(qū)與線路板安裝區(qū)相連接；所述應(yīng)變區(qū)設(shè)于第一轉(zhuǎn)化區(qū)與第二轉(zhuǎn)化區(qū)之間位置處。進(jìn)一步地，所述線路板上設(shè)有檢測電路，該檢測電路一端與應(yīng)變計(jì)電性連接，檢測電路的另一端與穿過導(dǎo)線輸出端設(shè)置的導(dǎo)線電性連接。再者，所述應(yīng)變區(qū)內(nèi)外設(shè)有用于密封的膜片，應(yīng)變計(jì)通過膜片及膠水密封安裝于應(yīng)變區(qū)內(nèi)。同時(shí)，所述線路板安裝區(qū)外設(shè)有用于密封的蓋板，線路板通過蓋板及膠水密封安裝于線路板安裝區(qū)內(nèi)。本技術(shù)的測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好，可測量結(jié)構(gòu)的撓度和撓度相關(guān)的物理量；特別是其超高靈敏度，可用于更加細(xì)微的繞度微應(yīng)力測量。【附圖說明】為了更清楚地說明本技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本技術(shù)測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的仰視圖。【具體實(shí)施方式】下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。如圖1、2所示，本技術(shù)提供一種測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其包括:彈性體10、安裝在彈性體10上的應(yīng)變計(jì)、線路板及蓋板(未圖示)，所述彈性體10包括有安裝部，彈性體10通過該安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)(未圖示)的頂部位置處，該待測結(jié)構(gòu)為彎曲梁。本技術(shù)測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)置，不僅結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、靈敏度高、精度高、密封好、使用場合廣泛，可以直接安裝在待測結(jié)構(gòu)被測點(diǎn)的上方進(jìn)行測試，安裝使用均較為方便，且可以對梁進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。作為本技術(shù)的一種具體實(shí)施例，所述特殊結(jié)構(gòu)的彈性體10包括有兩個(gè)安裝部11、12、設(shè)于兩安裝部11、12之間的載荷(撓度)傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)、應(yīng)變區(qū)14，及線路板安裝區(qū)15 ;該線路板安裝區(qū)15兩端還分別設(shè)有導(dǎo)線輸入端16及導(dǎo)線輸出端17。其中，所述彈性體10通過兩個(gè)安裝部11、12懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處，該兩安裝部11、12可以通過螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)方式固定安裝于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處，使用較為方便。所述兩個(gè)安裝部11、12可以為分別設(shè)于彈性體10兩端的一個(gè)安裝支架，彈性體10通過該兩安裝支架固定在待測結(jié)構(gòu)的頂部。由于本技術(shù)中的待測結(jié)構(gòu)為彎曲梁，傳感器安裝端會產(chǎn)生梁撓度方向的位移和與安裝點(diǎn)一致的轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)，而本技術(shù)中的兩個(gè)安裝部11、12的位置不一致，會產(chǎn)生位移差與轉(zhuǎn)角差，經(jīng)過載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)進(jìn)行過渡傳遞，引起應(yīng)變區(qū)14的變形，其變形量與梁的撓度成倍增比例，在應(yīng)變區(qū)14貼上應(yīng)變計(jì)(未圖示)檢測便可測量梁的撓度。當(dāng)然，在本技術(shù)其他具體實(shí)施例中，所述彈性體10的安裝部還可以根據(jù)不同安裝場合設(shè)計(jì)成不同的結(jié)構(gòu)。本技術(shù)中，所述應(yīng)變計(jì)安裝于應(yīng)變區(qū)14，該應(yīng)變計(jì)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的電阻應(yīng)變片，應(yīng)變區(qū)14采用中空結(jié)構(gòu)，應(yīng)變計(jì)安裝于該中空結(jié)構(gòu)內(nèi)。線路板安裝于線路板安裝區(qū)15內(nèi)，該線路板兩端均電性連接有導(dǎo)線(未圖示)，其中一端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線輸入端16與應(yīng)變計(jì)電性連接，另一端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線輸出端17設(shè)置。當(dāng)然，在本技術(shù)其他具體實(shí)施例中，所述導(dǎo)線、線路板安裝區(qū)15的位置可調(diào)整，導(dǎo)線和線路板的安裝方式也可以設(shè)計(jì)成不同的方式。具體的，所述載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)包括有第一轉(zhuǎn)化區(qū)131及第二轉(zhuǎn)化區(qū)132，該第一轉(zhuǎn)化區(qū)131及第二轉(zhuǎn)化區(qū)132均為一凹槽型結(jié)構(gòu)；所述第一轉(zhuǎn)化區(qū)131與一個(gè)安裝部11連接設(shè)置，第二轉(zhuǎn)化區(qū)132與線路板安裝區(qū)15相連接，應(yīng)變區(qū)14設(shè)于第一轉(zhuǎn)化區(qū)131與第二轉(zhuǎn)化區(qū)132之間位置處。該載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)為撓度傳遞轉(zhuǎn)化的過渡區(qū)域，能實(shí)現(xiàn)高靈敏度及高精度。進(jìn)一步地，所述線路板上設(shè)有檢測電路(未圖示)，該檢測電路一端與應(yīng)變計(jì)電性連接，檢測電路的另一端與穿過導(dǎo)線輸出端17設(shè)置的導(dǎo)線電性連接。本技術(shù)中的檢測電路可以直接采用現(xiàn)有技術(shù)中撓度檢測的測量電路。再者，所述應(yīng)變區(qū)14內(nèi)外設(shè)有用于密封的膜片(未圖示)，應(yīng)變計(jì)通過膜片及膠水密封安裝于應(yīng)變區(qū)14內(nèi)。同時(shí)，所述線路板安裝區(qū)外設(shè)有用于密封的蓋板(未圖示)，線路板通過蓋板及膠水密封安裝于線路板安裝區(qū)15內(nèi)。本技術(shù)中用于密封的蓋板、膠水及膜片可以保護(hù)傳感器內(nèi)部的應(yīng)變計(jì)、線路板等部件免受環(huán)境影響，有效防止水、氣、塵等進(jìn)入，能使本技術(shù)測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器在更惡劣的環(huán)境下使用。綜上所述，本技術(shù)測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器在具體應(yīng)用中，通過兩安裝部11、12采用螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)的方式安裝在待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處；兩安裝部11、12安裝固定在待測結(jié)構(gòu)的頂部后，會與待測結(jié)構(gòu)一起發(fā)生形變，因此兩安裝部11、12都會產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角和撓度方向位移，轉(zhuǎn)角和撓度方向位移會傳遞到載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)，進(jìn)而引起安裝應(yīng)變計(jì)位置所在應(yīng)變區(qū)14的倍增變形，于是安裝在應(yīng)變區(qū)14的應(yīng)變計(jì)阻值發(fā)生改變，應(yīng)變計(jì)阻值的改變會被安裝在線路板安裝區(qū)15內(nèi)的檢測電路轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柌⒔?jīng)固定在導(dǎo)線輸出端17處的導(dǎo)線輸出，輸出的信號與轉(zhuǎn)角成比例，再根據(jù)撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系便可實(shí)現(xiàn)對撓度測量。以上所述僅為本技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本技術(shù)，凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，包括彈性體、安裝在彈性體上的應(yīng)變計(jì)、線路板及蓋板，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，包括彈性體、安裝在彈性體上的應(yīng)變計(jì)、線路板及蓋板，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處。2.如權(quán)利要求1所述的測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述彈性體包括有兩個(gè)安裝部、設(shè)于兩安裝部之間的載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)、應(yīng)變區(qū)，及線路板安裝區(qū)；該線路板安裝區(qū)兩端還分別設(shè)有導(dǎo)線輸入端及導(dǎo)線輸出端。3.如權(quán)利要求2所述的測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述彈性體通過兩個(gè)安裝部懸設(shè)于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處，該兩安裝部通過螺紋固定，或者焊接、粘結(jié)方式固定安裝于待測結(jié)構(gòu)的頂部位置處。4.如權(quán)利要求2所述的測量結(jié)構(gòu)撓度的應(yīng)變式傳感器，其特征在于，所述應(yīng)變計(jì)安裝于應(yīng)變區(qū)，線路板安裝于線路板安裝區(qū)內(nèi)；該線路板兩端均電性連接有導(dǎo)線，其中一端的導(dǎo)線穿過導(dǎo)線輸入端...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：冉秋宏，陳義，余朝暉，唐延燁，
申請(專利權(quán))人：重慶大唐科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：重慶;85