用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開了一種用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其包括彈性體、安裝在彈性體上的應變計、線路板及護罩，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部水平懸設于待測結(jié)構(gòu)的一側(cè)面位置處。本實用新型用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器結(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，可用于更加細微的繞度微應力測量。
【專利說明】用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種測量撓度的應變式傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]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下方。上述這種測試方式只能針對梁靜止時，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時進行檢測，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，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現(xiàn)安裝。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于，提出一種用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度較高，可以對梁進行實時檢測。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其包括:彈性體、安裝在彈性體上的應變計、線路板及護罩，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部水平懸設于待測結(jié)構(gòu)的一側(cè)面位置處。
[0005]所述彈性體包括有兩個安裝部、設于兩安裝部之間的載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)、應變區(qū)，及線路板安裝區(qū)；該線路板安裝區(qū)兩端還分別設有導線輸入端及導線輸出端。
[0006]其中，所述彈性體通過兩個安裝部水平懸設于待測結(jié)構(gòu)的一側(cè)面位置處，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)的一側(cè)面位置處。
[0007]本實用新型中，所述應變計安裝于應變區(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線，其中一端的導線穿過導線輸入端與應變計電性連接，另一端的導線穿過導線輸出端設置。
[0008]具體的，所述載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)包括有依次設置的第一轉(zhuǎn)化區(qū)、第二轉(zhuǎn)化區(qū)及第三轉(zhuǎn)化區(qū)；所述第一轉(zhuǎn)化區(qū)與一個安裝部連接設置，第二轉(zhuǎn)化區(qū)緊接第一轉(zhuǎn)化區(qū)設置，應變區(qū)設于第二轉(zhuǎn)化區(qū)與第三轉(zhuǎn)化區(qū)之間位置處，該第三轉(zhuǎn)化區(qū)與線路板安裝區(qū)相連接。
[0009]進一步地，所述線路板上設有檢測電路，該檢測電路一端與應變計電性連接，檢測電路的另一端與穿過導線輸出端設置的導線電性連接。
[0010]再者，所述應變區(qū)內(nèi)外設有用于密封的橡膠套，應變計通過橡膠套及膠水密封安裝于應變區(qū)內(nèi)。
[0011]同時，所述線路板安裝區(qū)外設有用于密封的膜片，線路板通過膜片及膠水密封安裝于線路板安裝區(qū)內(nèi)。
[0012]本實用新型的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，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，可用于更加細微的繞度微應力測量?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(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實用新型的一些實施例，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。
[0014]圖1為本實用新型用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器與待測結(jié)構(gòu)的安裝位置示意圖；
[0016]圖3為圖2的俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，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施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]如圖1-3所示，本實用新型提供一種用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其包括:彈性體10、安裝在彈性體10上的應變計、線路板及護罩(未圖示)，所述彈性體10包括有安裝部，彈性體10通過該安裝部水平懸設于待測結(jié)構(gòu)20的一側(cè)面位置處，該待測結(jié)構(gòu)20為彎曲梁。本實用新型用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其通過特殊的結(jié)構(gòu)設置，不僅結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，可以直接安裝在待測結(jié)構(gòu)20被測點的側(cè)面進行測試，安裝使用較為方便，且可以對梁進行實時檢測。
[0019]作為本實用新型的一種具體實施例，所述特殊結(jié)構(gòu)的彈性體10包括有兩個安裝部11、12、設于兩安裝部11、12之間的載荷(撓度)傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)13、應變區(qū)14，及線路板安裝區(qū)15 ;該線路板安裝區(qū)15兩端還分別設有導線輸入端16及導線輸出端17。
[0020]其中，所述彈性體10通過兩個安裝部11、12水平懸設于待測結(jié)構(gòu)20的一側(cè)面位置處，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)20的一側(cè)面位置處，使用較為方便。所述兩個安裝部11、12可以為分別設于彈性體10兩端的一個安裝支架，彈性體10通過該兩安裝支架固定在待測結(jié)構(gòu)20的一側(cè)面上。由于本實用新型中的待測結(jié)構(gòu)20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一致的轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)，而本實用新型中的兩個安裝部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)13進行過渡傳遞，引起應變區(qū)14的變形，其變形量與梁的撓度成倍增比例，在應變區(qū)14貼上應變計(未圖示)檢測便可測量梁的撓度。當然，在本實用新型其他具體實施例中，所述彈性體10的安裝部還可以根據(jù)不同安裝場合設計成不同的結(jié)構(gòu)。
[0021]本實用新型中，所述應變計安裝于應變區(qū)14，該應變計可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的電阻應變片。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線(未圖示)，其中一端的導線穿過導線輸入端16與應變計電性連接，另一端的導線穿過導線輸出端17設置。當然，在本實用新型其他具體實施例中，所述導線、線路板安裝區(qū)15的位置可調(diào)整，導線和線路板的安裝方式也可以設計成不同的方式。[0022]具體的，所述載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)13包括有依次設置的第一轉(zhuǎn)化區(qū)131、第二轉(zhuǎn)化區(qū)132及第三轉(zhuǎn)化區(qū)133 ;所述第一轉(zhuǎn)化區(qū)131與一個安裝部11連接設置，第二轉(zhuǎn)化區(qū)132緊接第一轉(zhuǎn)化區(qū)131設置，應變區(qū)14設于第二轉(zhuǎn)化區(qū)132與第三轉(zhuǎn)化區(qū)133之間位置處，該第三轉(zhuǎn)化區(qū)133與線路板安裝區(qū)15相連接。該載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)13為撓度傳遞轉(zhuǎn)化的過渡區(qū)域，能實現(xiàn)高靈敏度及高精度。
[0023]進一步地，所述線路板上設有檢測電路(未圖示)，該檢測電路一端與應變計電性連接，檢測電路的另一端與穿過導線輸出端17設置的導線電性連接。本實用新型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。
[0024]再者，所述應變區(qū)14內(nèi)外設有用于密封的橡膠套(未圖示)，應變計通過橡膠套及膠水密封安裝于應變區(qū)14內(nèi)。同時，所述線路板安裝區(qū)外設有用于密封的膜片(未圖示)，線路板通過膜片及膠水密封安裝于線路板安裝區(qū)15內(nèi)。本實用新型中用于密封的橡膠套、膠水及膜片可以保護傳感器內(nèi)部的應變計、線路板等部件免受環(huán)境影響，有效防止水、氣、塵等進入，能使本實用新型用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器在更惡劣的環(huán)境下使用。
[0025]綜上所述，本實用新型用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器在具體應用中，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)20的一側(cè)面位置處；兩安裝部11、12安裝固定在待測結(jié)構(gòu)20的一側(cè)面上以后，會與待測結(jié)構(gòu)20 —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)13，進而引起安裝應變計位置所在應變區(qū)14的倍增變形，于是安裝在應變區(qū)14的應變計阻值發(fā)生改變，應變計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)固定在導線輸出端17處的導線輸出，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)系便可實現(xiàn)對撓度測量。
[0026]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，包括彈性體、安裝在彈性體上的應變計、線路板及護罩，所述彈性體包括有安裝部，彈性體通過該安裝部水平懸設于待測結(jié)構(gòu)的一側(cè)面位置處。
2.如權(quán)利要求1所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述彈性體包括有兩個安裝部、設于兩安裝部之間的載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)、應變區(qū)，及線路板安裝區(qū)；該線路板安裝區(qū)兩端還分別設有導線輸入端及導線輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述彈性體通過兩個安裝部水平懸設于待測結(jié)構(gòu)的一側(cè)面位置處，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)的一側(cè)面位置處。
4.如權(quán)利要求2所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述應變計安裝于應變區(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線，其中一端的導線穿過導線輸入端與應變計電性連接，另一端的導線穿過導線輸出端設置。
5.如權(quán)利要求2所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述載荷傳遞轉(zhuǎn)化區(qū)包括有依次設置的第一轉(zhuǎn)化區(qū)、第二轉(zhuǎn)化區(qū)及第三轉(zhuǎn)化區(qū)；所述第一轉(zhuǎn)化區(qū)與一個安裝部連接設置，第二轉(zhuǎn)化區(qū)緊接第一轉(zhuǎn)化區(qū)設置，應變區(qū)設于第二轉(zhuǎn)化區(qū)與第三轉(zhuǎn)化區(qū)之間位置處，該第三轉(zhuǎn)化區(qū)與線路板安裝區(qū)相連接。
6.如權(quán)利要求4所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述線路板上設有檢測電路，該檢測電路一端與應變計電性連接，檢測電路的另一端與穿過導線輸出端設置的導線電性連接。
7.如權(quán)利要求6所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述應變區(qū)內(nèi)外設有用于密封的橡膠套，應變計通過橡膠套及膠水密封安裝于應變區(qū)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6所述的用于測量結(jié)構(gòu)撓度的應變式傳感器，其特征在于，所述線路板安裝區(qū)外設有用于密封的膜片，線路板通過膜片及膠水密封安裝于線路板安裝區(qū)內(nèi)。
【文檔編號】G01B7/16GK203744917SQ201420048605
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】陳義, 冉秋宏, 余朝暉, 唐延燁 申請人:重慶大唐科技股份有限公司