專利名稱：鋼弦式力傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種測量物理量——力的大小的鋼弦式力傳感器，屬于力傳感器的一種。
與本發(fā)明最相近的技術方案，由申請人1988年4月6日申請的專利號為ZL882210950.2的活塞傳壓弦式液壓傳感器。它主要是用于測量液體的壓力，它的結構是由盒體(1)、工作膜(2)、進液蓋(3)、底蓋(12)、進液蓋(3)中安設的傳壓活塞(4)、工作膜(2)下面的鋼弦柱(6)、鋼弦柱(6)上鋼弦(7)以及磁感元件(9)、(10)所組成的。它的作用只能用于測量液體的壓力而不能測量力。當然如果活塞露出外殼也可以直接測量力，但量程小、誤差大無實用價值。由于它的工作膜(2)與盒體(1)直接連成一個整體，所以當盒體機械變形或使用時底部不平造成受力不均時，鋼弦(7)的振動頻率發(fā)生較大變化，造成測量誤差較大。
本發(fā)明的目的，是發(fā)明一種能用來測量力的、量程范圍大的、測量精度高的鋼弦式力傳感器。
本發(fā)明的技術方案是在盒體(1)上有壓蓋(3)、底蓋(19)，盒體(1)內(nèi)上部是一個等直徑的或變徑的空腔，上部空腔有傳壓活塞(4)和活塞(8)，且兩活塞間充滿粘稠液體，活塞(9)的頂部為凹球面，下部空腔盒體的橫隔厚凸臺上螺紋連接著工作膜(10)，并固應上鋼弦柱(14)，鋼弦柱(14)上固定鋼弦(18)，工作膜(10)上固定上磁感應元件。測量力的大小時，活塞(4)上放鋼球或球面蓋，力通過鋼球或球面蓋作用于活塞(4)的中心，通過液體傳給活塞(8)、活塞(8)加壓在工作膜上，工作膜的受壓變形使鋼弦(18)根據(jù)力的大小產(chǎn)生不同頻率的振動、磁感元件將振動頻率轉(zhuǎn)換為電信號，通過電線傳輸給測試儀表顯示出頻率，根據(jù)頻率換算出力值，或經(jīng)二次儀表轉(zhuǎn)換直接顯示出力的大小值。
本發(fā)明的積極效果是1、由于活塞設有凹球面力通過鋼球作用在中心線上，而且兩活塞間靠液體傳遞壓力，避免了力的偏心造成的測量誤差；2、當上部空腔為兩個不同直徑的活塞時，受壓面積不一樣，根據(jù)傳壓比可以設計成各種量程的力傳感器；3、由于工作膜通過螺紋松松地的旋在盒體內(nèi)凸臺上，所以盒體受力發(fā)生機械變形或使用的時候底座不平，對鋼弦頻率無影響，保證了測量精度。
下面結合


本發(fā)明的一個實施例。圖1是本發(fā)明實施例的內(nèi)部結構剖視圖(1)盒體；(2)海棉；(3)壓蓋；(4)大活塞；(5)堵；(6)、(7)、(9)、(20)O型密封圈，(8)小活塞，(10)工作膜，(11)出線咀，(12)電纜插頭，(13)鋼弦柱，(14)接線板，(15)磁頭板，(16)激發(fā)線圈，(17)感應線圈，(18)鋼弦，(19)后蓋，(21)粘稠液體。
圖中看出本發(fā)明主要由盒體(1)和裝在盒體上部的大活塞(4)、裝在中部的小活塞(8)和裝在下部的工作膜(10)等組成。大活塞(4)上裝有O型密封圈(6)，大活塞的上部為凹球面，可設置鋼球?qū)⒆饔昧性诖蠡钊闹行摹０记蛎嬷行挠袔菁y的孔，設置O型密封圈(7)和堵(5)，用于排除空氣后密封。大活塞(4)，小活塞(8)之間充滿粘稠液體，海棉(2)由壓蓋(3)壓緊，以防止粉末狀臟物侵入大活塞(4)與盒體(1)之間的間隙。小活塞(8)上裝有O型密封圈(9)，工作膜(10)通過螺紋裝到盒體(1)下部的凸臺上。工作膜(10)上裝有鋼弦柱(13)、接線板(14)和磁頭板(15)。激發(fā)線圈(16)、感應線圈(17)裝有磁頭板(15)上，且與接線板(14)相連接。鋼弦(18)安裝在兩鋼弦柱(13)之間。后蓋(19)和O型密封圈(20)裝在盒體的底部，出線咀(11)裝在盒體(1)的側(cè)面，電纜通過帶有密封圈的出線咀(11)進入盒體(1)內(nèi)，電纜中的導線與接線板(14)相連接，電纜的另一頭裝有電纜插頭(12)。
上述實施例由于大活塞在上面直接與被測力接觸，通過液體傳給小活塞后有一定的傳壓比，所以可測很大的力。
本發(fā)明的另外實施例是將圖1中的大小活塞位置調(diào)換或者將兩個活塞做成等直徑的，可以測很小的力或一般的力。
權利要求
1.一種測量物理量——力的大小的鋼弦式力傳感器，構造是在盒體上有壓蓋和底蓋，盒體上部空腔內(nèi)裝有與工作膜接觸的活塞(8)，盒體下部空腔有鋼弦柱、鋼弦柱上固定有鋼弦，另外工作膜上還有激發(fā)檢測鋼弦振動頻率的磁感元件，其特征在于盒體內(nèi)的工作膜是一個獨立的部件，裝在盒體內(nèi)下部的凸臺上；盒體上部空腔還裝有活塞(4)，活塞(4)和活塞(8)之間充滿粘稠液體(21)。
2.如權利要求1所述的力傳感器，其特征在于活塞(4)和活塞(8)是等直徑的。
3.如權利要求1所述的力傳感器，其特征在于活塞(4)是大徑的，活塞(8)是小徑的。
4.如權利要求1所述的力傳感器，其特征在于活塞(4)是小直徑的，活塞(8)是大直徑的。
5.如權利要求1或2或3或4所述的力傳感器，其特征在于活塞(4)頂部是一個凹球面，測量力的大小時，凹球面內(nèi)放置鋼球或球面蓋。
全文摘要
一種測量物理量——力的大小的鋼弦式力傳感器，它有帶壓蓋和底蓋的盒體，盒體上部空腔有兩個傳壓塞，活塞間充滿液體，盒體中部有工作膜，工作膜上有鋼弦柱和磁感元件、鋼弦柱上拉緊鋼弦，工作膜受壓使鋼弦產(chǎn)生不同頻率的振動，通過磁感元件轉(zhuǎn)換為電信號輸出，從而換算出力的大小值。由于有兩個活塞傳壓可以根據(jù)傳壓比設計成各種量程；由于工作膜與殼體是旋松連接的，殼體的變形不影響測量精度，因此可用于各種量程和高精度的力的測量。
文檔編號G01L7/16GK1138163SQ96115680
公開日1996年12月18日 申請日期1996年2月15日 優(yōu)先權日1996年2月15日
發(fā)明者馬俊亭, 鄧鐵六 申請人:山東礦業(yè)學院