專利名稱：抗過(guò)荷稱重傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種主要用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制用的稱重傳感器。目前主要用在水泥生產(chǎn)中配料電子皮帶稱上。
目前水泥廠大量使用的配料皮帶電子稱上的傳感器極易損壞。原因是皮帶稱上強(qiáng)過(guò)荷情況時(shí)有發(fā)生，而目前使用的傳感器的抗過(guò)荷能力較差。這種傳感器采取帶上梁的懸臂梁作為力敏元件。如

圖1中去除虛線左邊部分所示的結(jié)構(gòu)。初看起來(lái)在過(guò)荷時(shí)主梁C的自由端(右端)將受到底座的限位不再向下變形，但這種限位保護(hù)作用是很有限的。此外，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)由于存在干擾、傳感器表現(xiàn)的精度往往低于出廠標(biāo)定的精度。
本實(shí)用新型的目的之一是推出一種具有超?？惯^(guò)荷能力的傳感器，用以更新現(xiàn)有生產(chǎn)線上經(jīng)常損壞的傳感器。目的之二是在工業(yè)干擾較強(qiáng)、一般傳感器不能滿意工作場(chǎng)合、本傳感器結(jié)構(gòu)允許在內(nèi)部加裝具抗干擾能力的信號(hào)予處理電路，以保證稱重精度。
本實(shí)用新型所述的抗過(guò)荷傳感器采用帶上梁的條形懸臂梁結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1。主梁C中段較薄的一段的兩近端頭上、下兩面沿長(zhǎng)度方向貼有的4片電阻應(yīng)變片聯(lián)成一組應(yīng)變電橋，主梁受到由荷重頭A向下的力的作用向下變形，又由于上梁B的杠桿作用自由端相對(duì)向上蹺起，形成“S”狀變形，于是在貼有應(yīng)變片處產(chǎn)生應(yīng)變極大值，應(yīng)變電橋輸出電壓信號(hào)。
現(xiàn)有同類傳感器沒(méi)有圖1虛線左邊部分。過(guò)荷時(shí)右端雖不再向下移動(dòng)，但由于上梁的杠桿作用，主梁仍要產(chǎn)生顯著形變，實(shí)測(cè)這時(shí)輸出信號(hào)的靈敏度只減少三分之一，抗過(guò)荷能力有限。
本實(shí)用新型所述的傳感器，上梁的一端和主梁的自由端(右端)固緊，這一端和底座(或限位螺釘)間留有略大于滿量程形變量的限位間隙，上梁的另一端延伸到主梁固定端上方和主梁間也留有略大于滿量程形變量的間隙。這樣，過(guò)荷時(shí)上梁的兩端都被架穩(wěn)，所以可經(jīng)受極大的過(guò)荷。
另外有一種T型上梁的傳感器，利用T型上梁的兩側(cè)翼按裝限位裝置，其抗過(guò)荷能力比原有一字型上梁強(qiáng)，但這種形式傳感器內(nèi)部空間都被機(jī)械結(jié)構(gòu)充滿，難以按裝信號(hào)予處理電路。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)允許在傳感器圓形外殼內(nèi)、在主梁兩側(cè)及主梁下面底座的凹槽加裝信號(hào)予處理電路。這些信號(hào)予處理電路可由常規(guī)的電壓放大電路，恒流輸出電路，頻率輸出電路構(gòu)成。圖2是可按裝在傳感器內(nèi)部的電路。左半圖a部分是恒流輸出式電路，其中R1、R2、R3、R4即是貼于圖1主梁C上的4片應(yīng)變片，OUT1是輸出端，RL是傳感器的外部負(fù)載電阻。圖2的a、b兩部分一起構(gòu)成頻率輸出式電路，由OUT2輸出。
采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的傳感器的過(guò)載能力可依設(shè)計(jì)者愿望任意確定。例如一只3公斤量程的稱重傳感器，可輕易做到承受150公斤過(guò)荷后仍然正常工作。水泥生產(chǎn)線上采用本實(shí)用新型的傳感器可避免每年更換大批傳感器的麻煩。
采用恒流輸出電路的傳感器具有很強(qiáng)的抗干擾能力，在一般形式傳感器不能穩(wěn)定工作場(chǎng)合換用它往往能解決問(wèn)題。采用頻率輸出式電路除抗干擾能力更強(qiáng)外，還能簡(jiǎn)化后接儀表的數(shù)字處理電路。
由圖1所示的主體剖視圖及圖2電路圖結(jié)合現(xiàn)有的一般傳感器技術(shù)不難實(shí)施本實(shí)用新型的方案。
權(quán)利要求1.一種懸臂梁式抗過(guò)荷稱重傳感器，由主梁、上梁、荷重頭、底座、外殼、內(nèi)部電路、輸出端子組成，主梁上貼有4片電阻應(yīng)變片，組成一個(gè)應(yīng)變電橋，上梁介于荷重頭和主梁之間，上梁的一端和主梁的自由端固緊，這一端和底座間有限位裝置，其特征在于上梁的另一端延伸到主梁的固定端上方和主梁間有一限位間隙，應(yīng)變電橋的輸出可直接引到輸出端，也可以聯(lián)到內(nèi)部集成電路構(gòu)成的電壓一頻率轉(zhuǎn)換器或放大器，再?gòu)碾妷?頻率轉(zhuǎn)換器或者放大器引到輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗過(guò)荷稱重傳感器的特征在于主梁的固定端和上梁之間的限位間隙略大于滿量程形變量。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種帶上梁的懸臂梁式稱重傳感器。以往這種傳感器只在懸臂梁的自由端下部有一限位裝置。本實(shí)用新型的主要特征在于把上梁從通常的二分之一主梁長(zhǎng)度延伸一倍，并在延伸的一端和主梁固定端之間形成另一個(gè)限位間隙。這使得主梁在極大過(guò)荷時(shí)也不會(huì)損壞。此外，總體結(jié)構(gòu)考慮到可在內(nèi)部加裝多種電路，因此還可構(gòu)成電流、電壓、頻率等不同輸出信號(hào)形式的傳感器，擴(kuò)大了傳感器的用途。
文檔編號(hào)G01G3/142GK2068675SQ8921564
公開(kāi)日1991年1月2日 申請(qǐng)日期1989年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月30日
發(fā)明者朱覺(jué)錦, 謝培壯 申請(qǐng)人:朱覺(jué)錦, 謝培壯