[发明专利]一种可标定多角度测力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可标定多角度测力传感器，属于测力传感器领域。

背景技术

机械结构的连接接头是结构较为关键的部位，主要用于结构的连接及结构间的载荷传递。因此，能够准确测量出接头传递的载荷大小及方向，对正确分析结构受力起着重要的作用。目前，接头测力传感器品种繁多、种类齐全，但是一般只能针对一个或者几个特定角度的载荷进行测量。同时，在工程实践中，接头受到的载荷大小和方向往往不能确定，特别是结构为超静定时，接头受到力的大小和方向是随结构的刚度分配而变化。因此，现有接头测力传感器很难满足工程实践要求。

发明内容

本发明针对上述的不足提供了一种可标定多角度测力传感器。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的一种可标定多角度测力传感器，包括销体，销底，应变计；所述的销底布置在销体的一端，沿销体体壁长度方向布置第二凹槽，第一凹槽垂直于第二凹槽布置在销体的体壁上，应变计布置在第二凹槽与第一凹槽的交汇处，第一应变计连接线与应变计连接布置在第二凹槽。

本发明所述的可标定多角度测力传感器，所述的销底设置引线孔，引线孔与第一凹槽相连通，第一应变计连接线沿第一凹槽从引线孔引出。

本发明所述的可标定多角度测力传感器，所述的第一凹槽内布置第二应变计，第二应变计连接线与第二应变计连接，第二应变计连接线先后经第一凹槽，第二凹槽，从引线口引出。

本发明所述的可标定多角度测力传感器，所述的第一应变计与第二应变计位置夹角为90°，均在第一凹槽内。

有益效果

本发明提供的可标定多角度测力传感器，测力传感器不受孔与销的配合关系限制，无论间隙配合或者过盈配合，均可测量接头所受载荷的大小和方向；测力传感器的安装时，无需考虑传感器的安装角度；由于本发明专利应变片粘贴于传感器表面，而非曾有的或现有的传感器将应变片布置与传感器内部，削弱了传感器的强度，因此本发明专利适用于大载荷或不确定载荷大小的接头载荷测量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中1是第二凹槽，2是第一应变计，3是第一应变计连接线，4是销体，5是引线孔，6是销座，7是第一凹槽，8是第二应变计连接线，9是第二应变计。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明：

如图所示：一种可标定多角度测力传感器，销体4，销座6，应变计9，应变计2；所述的销座6布置在销体4的一端，沿销体4体壁长度方向布置第一凹槽1，第一凹槽7垂直于第二凹槽1布置在销体4的体壁上，应变计2布置在第二凹槽1与第一凹槽7的交汇处，第一应变针连接线3与应变计2连接布置在第二凹槽1。销座6设置引线孔5，引线孔5与第二凹槽1相连通，第一应变针连接线3沿第二凹槽1从引线孔5引出。第一凹槽7内布置第二应变计9，第二应变针连接线8与应变计9相连，第二应变片连接线先后经第一凹槽7，第二凹槽1，从引线口5引出。本发明专利需在传感器（连接销）的最大承弯面（减小测量误差）上，沿传感器（销）轴加工一环形凹槽，槽的深度以略大于布置的导线直径为最佳，宽度以方便贴应变片为最佳（现取1.5倍应变片基底宽度）。在传感器（销）表面上，沿轴向加工一深度与环形槽深度相当的直凹槽，宽度以方便布置连接导线为最佳，与直凹槽对应传感器底座处需设一个引线孔，方便导线的引出。两凹槽两边均需要倒角处理，以减少局部应力集中对应变片的影响和减少结构受压产生的变形量。在两凹槽相交处，需粘贴第二应变片，并且在直凹槽内粘贴第一应变计，确保两个应变计粘贴位置之间夹角为90°，两应变计粘贴方向均沿传感器（销）轴向。

基于材料力学，传感器载荷大小可根据下式计算得到：

式中，R为应变片粘贴截面半径；E为传感器弹性模量；L为应变片粘贴截面与载荷作用截面之间的距离；、为第一，第二应变计所测得的应变值。

载荷方向的确定：根据两应变片的读值，可确定外加载荷所作用的象限。当，载荷作用在第一象限范围内，，载荷作用在第二象限内。同理，可确定第三象限和第四象限。

利用两应变片读值之间的比值关系，确定外加载荷的方向。即：       

  

则：

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