[发明专利]可逆力测量设备

说明书

一种可逆力测量设备，其可以包括至少一个腔、至少一个载荷接收区域以及至少一个指示材料；其中，当指示材料的体积变化时，该指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示所施加的载荷的大小和/或方向。一种可逆力测量设备，其可以包括至少一个腔、至少一个载荷接收区域以及至少一个指示材料；紧固件导致指示材料在该至少一个腔中移动且移出该至少一个腔，以指示所施加的载荷的大小和/或方向。一种可逆力测量设备，包括至少两个独立的腔、至少一个载荷接收区域以及至少一个指示材料；其中，当该指示材料在该至少两个腔中移动或移出该至少两个腔时，在体积变化上的差异指示力。

领域

本发明涉及用于紧固部件和负荷传感器部件的可逆力测量设备，该可逆力测量设备通过测量设备中的腔的可逆体积的变化来测量例如拉伸、压缩、扭转以及剪切的静态力和动态力。

发明概述

本发明公开了一种可逆力测量设备，该设备可以包括至少一个腔，其中，当载荷被施加至该设备时，载荷导致至少一个腔的可逆体积变化，该变化导致指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示所施加的载荷的大小和/或方向。

可逆体积变化指当力反向时且当载荷被移除，该腔恢复至其原始形状时，该至少一个腔逆转其在体积上的变化的能力。本申请涉及可以连续地测量力的变化的力测量设备。例如，当载荷增加或减少百分之十时，该力测量设备可以指示这种百分之十的变化。

在一个实施方案中，该可逆力测量设备可以包括至少一个腔、至少一个腔壁、至少一个载荷接收区域、紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个以及至少一个指示材料；其中，该至少一个腔是由该至少一个腔壁界定的空间，其中，将力施加至该紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个中的至少一个载荷接收区域在至少一个腔壁上引起泊松效应(Poisson effect)，其中，泊松效应导致该至少一个腔的可逆体积变化，且其中，该至少一个腔的可逆体积变化导致该至少一个指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示所施加的载荷的大小和/或方向。

在该实施方案中，该可逆力测量设备还可以包括至少一个指示管道、至少一个指示孔、至少一个指示通道和至少一个通道盖或管；其中，该至少一个指示管道与该至少一个腔连接，其中，该至少一个通道盖或管由透明或半透明材料制成，且覆盖并且密封该至少一个指示通道，其中，当力被施加至该至少一个载荷接收区域时，该至少一个指示材料穿过该至少一个指示孔从该至少一个腔移动至该指示管道中，且移动至该至少一个指示通道或指示管中。

在另一个实施方案中，该可逆力测量设备可以包括至少一个腔、至少一个柔性腔壁、至少一个固定腔壁、紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个以及至少一个指示材料；其中，该至少一个腔是该至少一个柔性腔壁与该至少一个固定腔壁之间的空间，其中，该至少一个固定腔壁是固定媒介的一部分或邻近固定媒介，其中，紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个通过移动该至少一个柔性腔壁导致该至少一个腔的体积变化，且其中，该至少一个腔的可逆体积变化导致该至少一个指示材料在该至少一个腔中移动或移出该至少一个腔，以指示由紧固件所施加的力的大小和/或方向。

在该实施方案中，该可逆力测量设备还可以包括至少一个指示孔、至少一个指示管；其中，当该至少一个腔在体积上变化时，该至少一个指示材料在该至少一个腔中移动且穿过该至少一个指示孔从该至少一个腔移出进入该至少一个指示管中。

在另一个实施方案中，该可逆力测量设备可以包括至少两个独立的腔、至少一个载荷接收区域、紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个以及至少一个指示材料；其中，施加至紧固部件或负荷传感器部件中的至少一个的载荷在该至少两个独立的腔中的每个中引起可逆体积变化。