测力传感器的元件结构设计与应用

 新闻资讯     |      2022-12-19 16:58:12    |      小编

测力传感器的元件结构设计与应用:

(1)测力传感器的典型结构。

压力传感器(压头)的主要部件是弹性元件。还应配备保护壳(包括上盖、球垫等)进行机械保护。

传感器通过球垫2和3、上盖4和底盘11在弹性件6上工作。

球垫2和3用于调节偏心载荷和歪斜载荷,并确保所有载荷都添加到弹性元件中。

倒置碗盖4,防止水、油等介质进入传感器。同时,用两个O形橡胶密封圈8和9密封盖4和底盘11,用螺钉10固定。

装配时,填充流质密封剂。用专用应变拉压7连接橡胶管引出导线,使导线密封良好。导线引出应变拉压后,用密封剂密封管口。应变片贴在弹性元件的内外表面,然后涂上各种密封剂。

采用定位销5和12方便组装。球面垫1用于校准传感器,故称校准垫。

一些传感器的结构设计也考虑了其保护装置,以确保传感器的正常和持久运行。例如,在轧机传感器的设计中,重点是旋转。

一方面,防止压力螺钉旋转,驱动传感器旋转,断开导线,破坏正常工作;另一方面,防止传感器内部弹性元件与上盖和底盘相对移动,避免断开导线,改变原接触条件,破坏传感器测试条件与校准条件的一致性。

(2)设计弹性元件。

弹性元件的作用是将测量力转换为应变,然后由应变片组成的电桥转换为电信号。它是传感器的关键部件。因此,弹性元件的材料、几何形状和尺寸必须根据实际情况合理选择。

1)对弹性元件的要求。弹性元件线性好,强度高,过载能力强,重复性好,热膨胀系数和温度系数小,传感器温度漂移小。因此,必须注意弹性元件材料的选择和加工。若轧制力(几十万牛顿),可选用中碳钢;若轧制力大(几兆牛顿),一般选用合金结构钢、优质合金钢、弹簧钢等。提高传感器的灵敏度,减少弹性滞后,以获得更大的允许应力。

2)弹性元件的几何尺寸。圆柱形比圆柱形具有良好的线性、稳定性和精度,滞后性小。圆柱形比圆柱形有更多的贴片面积。因此,绝大多数弹性元件都是圆柱形的。圆柱形和圆柱形弹性元件的主要几何尺寸是直径和高度。