[实用新型]一种拉扭双分量应变传感器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及应变传感器的改进技术。

背景技术

应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器。电阻应变片则是其最常采用的传感元件。它是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。 

现有的应变传感器由于弹性体在机械加工中的加工精度所带来的影响，使得传感器的抗偏载能力差，方位误差大。

发明内容

本实用新型提供一种拉扭双分量应变传感器，本实用新型解决了现有的应变传感器由于弹性体在机械加工中的加工精度所带来的影响，使得传感器的抗偏载能力差，方位误差大的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种拉扭双分量应变传感器，包括下螺纹法兰接头F1、上螺纹法兰接头F2和承载柱F3；下螺纹法兰接头F1和上螺纹法兰接头F2均为圆柱形结构，上螺纹法兰接头F2与下螺纹法兰接头F1轴线重合并上下设置；在下螺纹法兰接头F1的底面和上螺纹法兰接头F2的顶面分别设置有横向槽F5和纵向槽F4，横向槽F5与纵向槽F4垂直；四个承载柱F3竖向设置并连接于下螺纹法兰接头F1和上螺纹法兰接头F2之间，四个承载柱F3均布于下螺纹法兰接头F1轴线为圆心的圆周上；在四个承载柱F3中间粘贴有测量轴向拉力的应变片，在四个承载柱F3的根部粘贴有测量扭矩的应变片；在每个承载柱F3的两个相对面的中间各粘贴有一个正应变的应变片和一个负应变的应变片；在与该正应变的应变片相对的另外一个侧面粘贴有负应变的应变片。

本实用新型的优点：传感器可以利用一个弹性体同时承受拉力、扭矩参数。通过改变结构尺寸，可以实现（5～100）kN、（50～1000）N.m的拉力和扭矩两个参数的同时测量。传感器弹性体采用四柱式(四个承载柱)结构，可以极大的降低由于弹性体在机械加工中的加工精度所带来的影响，可以提高传感器的抗偏载能力，减少方位误差。同时该传感器还具有动态响应频率高，体积小、重量轻，便于携带等优点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1的C-C剖视图；

图3是图1的D向局部视图；

图4是图1的A向视图；

图5是图1的B向视图；

图6是本实用新型应变片粘贴位置示意图；

图7是轴向拉力测量的应变片组成的电桥电路图；

图8是扭矩测量的应变片组成的电桥电路图。

图中符号说明：下螺纹法兰接头F1，上螺纹法兰接头F2，承载柱F3，纵向槽F4，横向槽F5，螺纹孔F6，应变片1-24。

具体实施方式

    下面用最佳的实施例对本实用新型做详细的说明。

如图1-6所示，一种拉扭双分量应变传感器，包括下螺纹法兰接头F1、上螺纹法兰接头F2和承载柱F3；下螺纹法兰接头F1和上螺纹法兰接头F2均为圆柱形结构，上螺纹法兰接头F2与下螺纹法兰接头F1轴线重合并上下设置；在下螺纹法兰接头F1的底面和上螺纹法兰接头F2的顶面分别设置有横向槽F5和纵向槽F4，横向槽F5与纵向槽F4垂直；四个承载柱F3竖向设置并连接于下螺纹法兰接头F1和上螺纹法兰接头F2之间，四个承载柱F3均布于下螺纹法兰接头F1轴线为圆心的圆周上；在四个承载柱F3中间粘贴有测量轴向拉力的应变片，在四个承载柱F3的根部粘贴有测量扭矩的应变片。承载柱F3中心截面与下螺纹法兰接头F1纵向切面之间形成45度夹角。在每个承载柱F3的两个相对面的中间各粘贴有一个正应变的应变片和一个负应变的应变片。在每个承载柱F3的一个侧面的根部粘贴有下应变的应变片，在与该正应变的应变片相对的另外一个侧面粘贴有负应变的应变片。在下螺纹法兰接头F1的底面和上螺纹法兰接头F2的顶面分别有四个螺纹孔F6。四个螺纹孔F6均布于下螺纹法兰接头F1或上螺纹法兰接头F2轴线为圆心的圆周上；螺纹孔F6的径向中心线与纵向切面之间形成45度夹角。