[发明专利]S形拉压式测力传感器的机械式过载保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测力传感器的过载保护装置，尤其涉及一种S形拉压式测力传感器的机械式过载保护装置。

背景技术

测力传感器是将力值转换成电压信号的传感器，广泛应用于各种测力系统中。采用S形拉压式测力传感器作为测力部件的测力仪，由传感器将作用到传感器测试轴上的外力转换成电压信号，然后由测力仪的信号测量电路对该电压信号进行测量，得到与外力相对应的力值并予以显示。

图1示出了传统S形拉压式测力传感器的局部结构示意图，如图1所示，S形拉压式测力传感器的两端加工有测试轴安装螺纹孔4和传感器安装通孔1，分别用于安装感受外力的测试轴8和将传感器固定到安装座6上；传感器中部加工有双孔应变区，在应变区的两侧面分别贴有两个电阻应变片2，这四个电阻应变片2构成全桥式“惠斯顿”电桥，将施加在测试轴8的外力转换成电压信号输出。S形测力传感器的双孔应变区具有弹性，对传感器施加作用力（沿测试轴8的推力或拉力）时，双孔应变区会沿测试轴8的轴线方向发生形变；如果外力超过传感器所允许的最大载荷，传感器将遭受不可恢复的损坏。

现有的测力仪普遍只采用软件过载报警，而没有机械式的过载保护功能。当测量到的力值超过传感器的允许范围时，测力仪通过指示灯或蜂鸣器发出报警信息，提示操作人员降低载荷。测力仪未开启电源时，软件过载报警功能就无法起作用；更重要的是，在使用过程中过载情形往往是突然发生的，操作人员根本没有时间采取相应的措施，使得测力仪在使用过程中极易过载损坏。因此，采用机械式的过载保护装置才能从根本上解决传感器的过载保护问题。已申请中国专利、专利号为200610109942.9的“推拉力计过载保护装置”提供了一种机械式的传感器过载保护装置，该保护装置和被保护的推拉力计安装在同一块底板上，在推力和拉力两个方向上能对推拉力计的传感器起到保护作用；但是该保护装置是一种独立于推拉力计的“外置式”装置，外形尺寸大、结构复杂，不便于应用推广。

发明内容

本发明的目的在于克服技术中的不足，提供一种S形拉压式测力传感器的机械式过载保护装置，其设置于测力仪的内部，从而可有效防止测力仪的S形拉压式测力传感器因过载而发生损坏。

为实现上述目的，所述S形拉压式测力传感器的机械式过载保护装置，安装于安装底座上的所述传感器包括基体、电阻应变片和测试轴，呈S形的所述基体包括彼此平行排列的第一区域、装有电阻应变片的第二区域和装有测试轴的第三区域，所述第二区域位于第一、第三区域之间；其特点是，

所述机械式过载保护装置包括均凸设于所述安装底座上的第一凸块和第二凸块，其中，所述第一凸块位于第二区域和第三区域之间，所述第二凸块位于第三区域外侧，所述第二凸块上开设有使测试轴架于其上的U形槽；并且，

所述机械式过载保护装置还包括在所述测试轴的外壁并沿其周向设置的凸缘，所述凸缘位于第三区域与所述第二凸块之间；

当作用在测试轴上的推力逐渐加大时，测试轴位于第二、第三区域之间的第一端面逐渐靠近并最终抵于所述第一凸块的面向第三区域侧的第二端面上；当作用在测试轴上的拉力逐渐加大时，所述凸缘的面向第二凸块侧的第三端面逐渐靠近并最终抵于所述第二凸块的面向第三区域侧的第四端面上；所述第一第二、第三和第四端面均垂直于测试轴的轴线方向。

优选的是，所述第三区域上开设有使所述测试轴安装于其上的螺纹孔，相对应地所述测试轴的外壁上设置有与所述螺纹孔相匹配的外螺纹，所述测试轴上还设置有使其固定于第三区域上的锁紧螺帽，调整测试轴的长度和测试轴旋入第三区域的螺纹孔的深度，再锁紧所述锁紧螺帽，可调整测试轴的第一端面与第一凸块的第二端面之间的距离，以及可调整测试轴凸缘的第三端面与第二凸块的第四端面之间的距离。

本发明的有益效果在于，所述本发明提供了一种S形拉压式测力传感器的机械式过载保护装置，无论测力仪是否开机，其都可以保护S形拉压式测力传感器免遭过载而损坏；另外，该机械式过载保护装置的结构简单，整体设置于测力仪传感器安装座上，属于内置式过载保护结构，极大方便了用户的使用，便于应用推广。

附图说明

图1示出了传统S拉压式测力传感器的局部结构示意图。

图2示出了本发明所述的机械式过载保护装置和S形拉压式测力传感器的结构示意图。

图3中的图3a示出了图2中所示的传感器安装底座的俯视图。

图3中的图3b示出了图3a中所示的传感器安装底座的侧视图。

图4示出了图2中所示的测试轴的结构示意图。