CN104142172A - 一种数字称重传感器及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种数字称重传感器及其安装方法，包括上压头、调节套筒、弹性体、应变计、下压头和橡胶护圈，其特征在于，所述安装方法为：先将应变计安装在弹性体上，下压头与弹性体锁紧，然后将橡胶护圈与下压头相连，应变计的连接导线分别穿出橡胶护圈，再在橡胶护圈上拧入调节套筒，接着将上压头套在调节套筒上，调节套筒顶住上压头，弹性体的上端套在上压头内，而弹性体的端部不与上压头接触，弹性体未承载，最后将上下压头分别安装在相应的位置，并完成该传感器的调试。本发明通过上下压头、调节套筒、弹性体、应变计和橡胶护圈的结合创新，提供一种性能稳定，减震性好，调试宽度、检测宽度和精度高的数字称重传感器及其安装方法。

Description

一种数字称重传感器及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种数字称重传感器，更具体的说涉及一种用于汽车衡、轨道衡和料斗秤等衡器的高精度的数字称重传感器及其安装方法。 

背景技术

传感器是能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。但是现有技术中的一般传感器存在诸多问题，例如：第一，一般传感器都设置在接线盒内，接线盒是很难做到完全密封防潮的，存在排查故障和修复困难的问题；第二，一般传感器在安装完成后，传感器内部的各个零部件均已固定，存在拆卸和修复不方便的问题，而且在传感器损坏时，只能将传感器整体进行更换，存在成本高的问题；第三，传感器完成安装后，传感器内部的应变体已经承载，这就降低了传感器的检测宽度，而且在传感器调试时，传感器自身的结构无法调试，这就影响了传感器的检测精度。例如中国专利授权公告号CN 2685849 Y，授权公告日2005年03月16日，发明创造的名称为柱式称重传感器，该申请案公开了一种称重传感器，通过弹性体、电阻应变仪和封套的结构及其连接关系的结合创新，实现了该称重传感器在线性、侧抗、抗扭和方位等方面的误差达到比较高的精度，但是该专利的弹性体与封套固定，弹性体的应变受到封套拉力的影响，存在传感器检测精度低的问题。又如中国专利授权公告号CN 202141511 U，授权公告日2012年02月08日，发明创造的名称为柱式称重传感器，该申请案公开了一种称重传感器，通过弹性体、应变片、封管和电缆线的结构及其连接关系的结合创新，实现了该称重传感器上下弹性封盖力传递的损耗，提高了检测精度，但是在传感器安装完成后，该专利的弹性体与上柱头连接，弹性体已经承载，降低了传感器的检测宽度，同时该传感器在调试弹性体承载带来的误差时，受到弹性封盖的影响，也就降低了传感器的检测精度。再如中国专利申请公布号CN 102519560 A，申请公布日2011年12月30日，发明创造的名称为柱式传感器称重模块，该申请案公开了一种称重传感器，通过弹性体、上下支架、上下支撑块和连接杆的结构及其连接关系的结合创新，提高了该称重传感器的防倾翻性能、过载保护能力和检测精度，但是该专利只是将弹性体的两端套接在上下支撑块的沉孔内，缺少固定装置和导向装置，弹性体抗弯曲能力和抗扭能力差，存在传感器检测精度低的问题。本发明通过上压头、调节套筒、弹性体、应变计、下压头和橡胶护圈的结合创新，提供一种结构简单，成本低，性能稳定，运输可靠，减震性好，防尘防水，防倾翻能力强，防过载能力强，调试宽度、检测宽度和精度高的数字称重传感器及其安装方法。 

发明内容

本发明解决现有技术中一般传感器没有有效解决传感器的成本低和精度低的问题，提供一种数字称重传感器及其安装方法，通过上压头、调节套筒、弹性体、应变计、下压头和橡胶护圈的结合创新，实现传感器结构简单，成本低，运输方便，性能稳定，减震性好，防尘防水，安全可靠，防倾翻能力和防过载能力强，同时在传感器预安装和调试前，弹性体不承载，减少其他零件对弹性体的影响，提高传感器的调试宽度、检测宽度和精度。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采取下述技术方案：一种数字称重传感器的安装方法，包括上压头、调节套筒、弹性体、应变计、下压头和橡胶护圈，其特征在于，所述安装方法为：先将应变计安装在弹性体的周身上，下压头与弹性体的下端锁紧，然后将橡胶护圈与下压头相连，应变计的连接导线分别穿出橡胶护圈，再在橡胶护圈的上端拧入调节套筒，接着将上压头套在调节套筒上，调节套筒的上端顶住上压头，弹性体的上端套在上压头内，而弹性体的端部不与上压头接触，弹性体未承载，最后将上下压头分别安装在相应的位置，并完成该传感器的调试。

上压头，实现该传感器与称台承载面的安装，又与弹性体套接，对弹性体具有导向的作用，提高该传感器的精度；下压头，实现该传感器与基准面的安装，同时锁紧弹性体，防止弹性体倾翻；调节套筒，上端顶住上压头，在安装完成后，弹性体不承载，减少其他零件对弹性体的影响，提高精度；调节套筒与橡胶护圈的上端螺纹连接，在调试时，调节套筒的位置可以上下调整，在过载时，调节套筒顶住上压头，防止弹性体过载失效，提高该传感器的过载保护能力；橡胶护圈，结构简单，成本低，防水防尘能力强，在传感器过载时，降低上压头、调节套筒和下压头之间的连接刚度，减少零件损坏率，提高传感器使用的安全性能；应变计，通过连接线将应变计接入电路中，将弹性体的应变信号转换成电信号。本发明传感器的安装方法，与一般传感器相比，具有结构简单，成本低，防尘防水，防倾翻能力强，防过载能力强的特点。同时，在传感器预安装和调试前，弹性体不承载，减少其他零件对弹性体的影响，提高了传感器的调试宽度和检测宽度，而且大大降低碰撞和震动对传感器的影响，提高了传感器的精度，性能稳定，运输可靠。

优选的，所述传感器在调试时，将调节套筒进一步拧入橡胶护圈，调节套筒的最高位置低于弹性体的最高位置，调节套筒与上压头分离，弹性体与上压头对位并已承载，接着将操作仪表对传感器进行通讯确认和衡器标定，就完成了该传感器的调试。调节套筒的最高位置低于弹性体的最高位置，调节套筒最高位置与弹性体最高位置的高度差，是该弹性体的最大变形量，调整调节套筒的位置来控制弹性体的变形量，从而该传感器实现检测宽度的调节和具有稳定的防过载能力。由于调节套筒与橡胶护圈螺纹连接，使得调节套筒的位置可以无极调节，从而实现该传感器的检测宽度的无极调节，传感器的调试能力强。

优选的，所述传感器在调试时，将调节套筒调到橡胶护圈的最低位置。调节套筒调到橡胶护圈的最低位置，使得弹性体获得最大的变形量，该传感器获得最大的检测宽度。

应用上述安装方法的一种数字称重传感器结构，包括上压头、调节套筒、弹性体、应变计、下压头和橡胶护圈，其特征在于，所述橡胶护圈的下端与下压头相连，上端与调节套筒螺纹连接，所述弹性体设置在橡胶护圈内，下端与下压头锁紧相连，上端与上压头套接，所述上压头与调节套筒套接，所述应变计设置在弹性体的周身上，应变计上的两根连接线分别穿出橡胶护圈。

在组装时，先将应变计安装在弹性体的周身上，并将弹性体的下端与下压头锁紧，然后将橡胶护圈的下端与下压头相连，将应变计的连接导线分别穿出橡胶护圈，在橡胶护圈的上端拧入调节套筒，接着将上压头套在调节套筒上，调节套筒的上端顶住上压头，弹性体的上端套在上压头内，而弹性体的端部不与上压头接触，这样就组装完成了。在该传感器安装调试时，先将下压头固定在基准面上，上压头固定在称台承载面上，然后将应变计的两根连接线接在相应的电路中，此时弹性体的端部不与上压头接触，弹性体只受到自身重力，而未承载。之后对该传感器进行调试，先将调节套筒调到橡胶护圈的最低位置，调节套筒与上压头分离，使弹性体完成与上压头的对位并已承载，然后将操作仪表对传感器进行通讯确认和衡器标定，就完成了该传感器的安装调试工作。

优选的，所述弹性体的主体为I字形结构，弹性体的上下两端均为球面结构，弹性体的周身上设有导向套筒。I字形结构的弹性体主体，在弹性体承载时，保证弹性体的应变量为线性变化，提高该传感器的精度；弹性体的上下两端均为球面结构，保证弹性体与上下压头的接触为点接触，与平面结构相比，提高弹性体应变的灵敏度；弹性体周身上的导向套筒，在弹性体承载时，降低弹性体扭转的几率，降低误差，提高精度。

优选的，所述应变计的上端与弹性体的上端通过螺丝相连，应变计的下端与导向护圈插接。螺丝连接，应变计的安装和拆卸更换方便；应变计的下端与导向护圈插接，在该传感器使用时，防止应变计摆动，稳定性好，降低误差，提高精度。

优选的，所述应变计相互串联，分别设置在弹性体周身的相对位置上，应变计引出的连接线端部设有航空接头，所述航空接头依次穿过导向套筒和橡胶护圈，并固定在橡胶护圈上。在一个弹性体上安装两个相对的应变计，通过应变计的均值，提高该传感器的精度；航空接头，接线方便、快捷、可靠，同时又作为导向套筒的固定结构，一举两用。

优选的，所述传感器还包括连接套筒和止动圈，所述上压头的下表面和下压头的上表面均设有与弹性体相适配的沉头孔，所述连接套筒与上压头螺纹连接，与调节套筒套接，所述止动圈设置在下压头的沉头孔上，与下压头通过十字槽沉头螺丝相连，所述止动圈、下压头的沉头孔与弹性体的下端锁紧相连。沉头孔，结构简单，弹性体的安装定位方便；连接套筒，简化上压头的结构，将上压头分为两部分加工，加工方便；连接套筒与上压头螺纹连接，方便连接套筒与上压头的安装和拆卸更换；止动圈与下压头通过十字槽沉头螺丝相连，方便止动圈的安装和拆卸更换；止动圈和下压头的沉头孔，组成弹性体下端的锁紧结构，防止弹性体倾翻，提高弹性体的稳定性，降低误差。

优选的，所述传感器还包括上顶板，所述上顶板与上压头通过短内六角螺栓相连，上顶板与连接套筒通过长内六角螺栓相连，所述长内六角螺栓的螺杆部分贴着橡胶护圈的内壁。上顶板，为该传感器与称台承载面提供更好的安装结构；内六角螺栓，方便各个零件的安装和拆卸更换；长内六角螺栓的螺杆部分贴着橡胶护圈的内壁，进一步增加该传感器对弹性体的导向能力，提高该传感器的精度和稳定性。

优选的，所述传感器还包括下底板，所述橡胶护圈与下底板通过沉头螺栓紧固相连，沉头螺栓的螺杆部分紧贴着橡胶护圈的内壁，下压头与下底板通过沉头螺栓相连。下底板，为该传感器与基准面提供更好的安装结构；沉头螺栓，方便橡胶护圈、下压头与下底板的安装和拆卸更换。

由于采取上述的技术方案，本发明提供的一种数字称重传感器及其安装方法具有这样的有益效果：各个零部件的安装和拆卸更换方便，稳定性好，灵敏度高，防扭转能力强，通过上压头、调节套筒、弹性体、应变计、下压头和橡胶护圈的结合创新，实现该传感器结构简单，成本低，性能稳定，运输可靠，减震性好，防尘防水，防倾翻能力和防过载能力强，同时在传感器预安装和调试前，弹性体不承载，减少其他零件对弹性体的影响，传感器的调试宽度、检测宽度和精度高。

附图说明：

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明附图1的A-A剖视图；

附图3为本发明附图2的C向放大图；

附图4为本发明附图2的D向放大图；

附图5为本发明附图2的E向放大图；

附图6为本发明附图2的F向放大图；

附图7为本发明附图1的B-B向剖视图；

附图8为本发明附图7的G向放大图；

附图9为本发明附图7的H向放大图。

图中：上压头1    调节套筒2    弹性体3    应变计4    下压头5   橡胶护圈6    导向套筒7   螺丝8    航空接头9    沉头孔10   连接套筒11    止动圈12    十字槽沉头螺丝13    上顶板14    短内六角螺栓15    长内六角螺栓16     下底板17    沉头螺栓18

具体实施方式：

参阅附图，对本发明作进一步详细描述：

实施例一：结合附图1、2、3、4、7、9，一种数字称重传感器的安装方法，包括上压头1、调节套筒2、弹性体3、应变计4、下压头5和橡胶护圈6，安装方法为：先将应变计4安装在弹性体3的周身上，下压头5与弹性体3的下端锁紧，然后将橡胶护圈6与下压头5相连，应变计4的连接导线分别穿出橡胶护圈6，再在橡胶护圈6的上端拧入调节套筒2，接着将上压头1套在调节套筒2上，调节套筒2的上端顶住上压头1，弹性体3的上端套在上压头1内，而弹性体3的端部不与上压头1接触，弹性体3未承载，最后将上下压头5分别安装在相应的位置；传感器在调试时，将调节套筒2进一步拧入橡胶护圈6，调节套筒2的最高位置低于弹性体3的最高位置，调节套筒2与上压头1分离，弹性体3与上压头1对位并已承载，接着将操作仪表对传感器进行通讯确认和衡器标定，就完成了该传感器的调试。

实施例二：结合附图1、2、3、4、7、9，一种数字称重传感器的安装方法，包括上压头1、调节套筒2、弹性体3、应变计4、下压头5和橡胶护圈6，安装方法为：先将应变计4安装在弹性体3的周身上，下压头5与弹性体3的下端锁紧，然后将橡胶护圈6与下压头5相连，应变计4的连接导线分别穿出橡胶护圈6，再在橡胶护圈6的上端拧入调节套筒2，接着将上压头1套在调节套筒2上，调节套筒2的上端顶住上压头1，弹性体3的上端套在上压头1内，而弹性体3的端部不与上压头1接触，弹性体3未承载，最后将上下压头5分别安装在相应的称台承载面和基准面上；传感器在调试时，将调节套筒2调到橡胶护圈6的最低位置，调节套筒2与上压头1分离，弹性体3与上压头1对位并已承载，接着将操作仪表对传感器进行通讯确认和衡器标定，就完成了该传感器的调试。

实施例三，结合附图1、2、3、4、5、6、7、8、9，一种数字称重传感器，包括上压头1、调节套筒2、弹性体3、应变计4、下压头5、橡胶护圈6、连接套筒11、止动圈12、上顶板14和下底板17，橡胶护圈6的下端与下压头5相连，上端与调节套筒2螺纹连接，弹性体3设置在橡胶护圈6内，上端与上压头1套接，上压头1与调节套筒2套接，应变计4设置在弹性体3的周身上，应变计4上的两根连接线分别穿出橡胶护圈6，弹性体3的主体为I字形结构，弹性体3的上下两端均为球面结构，弹性体3的周身上设有导向套筒7，应变计4的上端与弹性体3的上端通过螺丝8相连，应变计4相互串联，分别设置在弹性体3周身的相对位置上，应变计4引出的连接线端部设有航空接头9，航空接头9依次穿过导向套筒7和橡胶护圈6，并固定在橡胶护圈6上，上压头1的下表面和下压头5的上表面均设有与弹性体3相适配的沉头孔10，连接套筒11与上压头1螺纹连接，与调节套筒2套接，止动圈12设置在下压头5的沉头孔10上，与下压头5通过十字槽沉头螺丝13相连，止动圈12、下压头5的沉头孔10与弹性体3的下端锁紧相连，上顶板14与上压头1通过短内六角螺栓15相连，上顶板14与连接套筒11通过长内六角螺栓16相连，长内六角螺栓16的螺杆部分贴着橡胶护圈6的内壁，橡胶护圈6与下底板17通过沉头螺栓18紧固相连，沉头螺栓18的螺杆部分紧贴着橡胶护圈6的内壁，下压头5与下底板17通过沉头螺栓18相连。

在组装时，先通过螺丝将应变计分别安装在弹性体的周身上，上压头拧入连接套筒，航空接头安装在连接板上，下压头和橡胶护圈通过沉头螺栓连接在下底板上，接着将止动圈套入弹性体的下端，并将弹性体插入下压头的沉头孔内，在止动圈上拧入十字槽沉头螺丝，将弹性体锁紧，然后将应变计的连接导线分别与航空接头相连，并将连接板扣接在橡胶护圈上，再在橡胶护圈的上端拧入调节套筒，将连接套筒套在调节套筒上，调节套筒的上端顶住上压头，弹性体的上端套在上压头内，而弹性体的端部不与上压头接触，最后通过长短内六角螺栓将上顶板与上压头相连，保证长内六角螺栓贴着橡胶护圈的内壁，这样就组装完成了。在该传感器安装调试时，先将下底板固定在基准面上，上顶板固定在称台承载面上，然后将航空接头接在相应的电路中，此时弹性体的端部不与上压头接触，弹性体只受到自身重力，而未承载。之后对该传感器进行调试，先将调节套筒调到橡胶护圈的最低位置，调节套筒与连接套筒分离，使弹性体完成与上压头的对位并已承载，然后将操作仪表对传感器进行通讯确认和衡器标定，就完成了该传感器的安装调试工作。

以上所述的三个具体实施例，对本发明进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心思想的前提下，还可以对本发明进行若干的修饰，例如弹性体的材料特征、应变计的种类以及各个螺栓和航空接头的技术参数等进行若干的修改或组合，应该落在本发明权利要求的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种数字称重传感器的安装方法，包括上压头（1）、调节套筒（2）、弹性体（3）、应变计（4）、下压头（5）和橡胶护圈（6），其特征在于，所述安装方法为：先将应变计（4）安装在弹性体（3）的周身上，下压头（5）与弹性体（3）的下端锁紧，然后将橡胶护圈（6）与下压头（5）相连，应变计（4）的连接导线分别穿出橡胶护圈（6），再在橡胶护圈（6）的上端拧入调节套筒（2），接着将上压头（1）套在调节套筒（2）上，调节套筒（2）的上端顶住上压头（1），弹性体（3）的上端套在上压头（1）内，而弹性体（3）的端部不与上压头（1）接触，弹性体（3）未承载，最后将上下压头（5）分别安装在相应的位置，并完成该传感器的调试。

2.根据权利要求1所述的一种数字称重传感器的安装方法，其特征在于，所述传感器在调试时，将调节套筒（2）进一步拧入橡胶护圈（6），调节套筒（2）的最高位置低于弹性体（3）的最高位置，调节套筒（2）与上压头（1）分离，弹性体（3）与上压头（1）对位并已承载，接着将操作仪表对传感器进行通讯确认和衡器标定，就完成了该传感器的调试。

3.根据权利要求2所述的一种数字称重传感器的安装方法，其特征在于，所述传感器在调试时，将调节套筒（2）调到橡胶护圈（6）的最低位置。

4.根据权利要求1所述安装方法的一种数字称重传感器结构，包括上压头（1）、调节套筒（2）、弹性体（3）、应变计（4）、下压头（5）和橡胶护圈（6），其特征在于，所述橡胶护圈（6）的下端与下压头（5）相连，上端与调节套筒（2）螺纹连接，所述弹性体（3）设置在橡胶护圈（6）内，下端与下压头（5）锁紧相连，上端与上压头（1）套接，所述上压头（1）与调节套筒（2）套接，所述应变计（4）设置在弹性体（3）的周身上，应变计（4）上的两根连接线分别穿出橡胶护圈（6）。

5.根据权利要求4所述的一种数字称重传感器，其特征在于，所述弹性体（3）的主体为I字形结构，弹性体（3）的上下两端均为球面结构，弹性体（3）的周身上设有导向套筒（7）。

6.根据权利要求5所述的一种数字称重传感器，其特征在于，所述应变计（4）的上端与弹性体（3）的上端通过螺丝（8）相连，应变计（4）的下端与导向套筒（7）插接。

7.根据权利要求4所述的一种数字称重传感器，其特征在于，所述应变计（4）相互串联，分别设置在弹性体（3）周身的相对位置上，应变计（4）引出的连接线端部设有航空接头（9），所述航空接头（9）依次穿过导向套筒（7）和橡胶护圈（6），并固定在橡胶护圈（6）上。

8.根据权利要求4所述的一种数字称重传感器，其特征在于，所述传感器还包括连接套筒（11）和止动圈（12），所述上压头（1）的下表面和下压头（5）的上表面均设有与弹性体（3）相适配的沉头孔（10），所述连接套筒（11）与上压头（1）螺纹连接，与调节套筒（2）套接，所述止动圈（12）设置在下压头（5）的沉头孔（10）上，与下压头（5）通过十字槽沉头螺丝（13）相连，所述止动圈（12）、下压头（5）的沉头孔（10）与弹性体（3）的下端锁紧相连。

9.根据权利要求8所述的一种数字称重传感器，其特征在于，所述传感器还包括上顶板（14），所述上顶板（14）与上压头（1）通过短内六角螺栓（15）相连，上顶板（14）与连接套筒（11）通过长内六角螺栓（16）相连，所述长内六角螺栓（16）的螺杆部分贴着橡胶护圈（6）的内壁。

10.根据权利要求4所述的一种数字称重传感器，其特征在于，所述传感器还包括下底板（17），所述橡胶护圈（6）与下底板（17）通过沉头螺栓（18）紧固相连，沉头螺栓（18）的螺杆部分紧贴着橡胶护圈（6）的内壁，下压头（5）与下底板（17）通过沉头螺栓（18）相连。