[发明专利]多柱式传感器弹性体应变区内的立柱

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种多柱式传感器，特别是涉及一种多柱式传感器弹性体应变区内的立柱。

背景技术

多柱式传感器的弹性体是一个整体柱式构件，中间部分是多根相同的小立柱，小立柱的截面形状通常为正多边形或圆形，所有小立柱均匀、对称地分布在弹性体的应变区内，各小立柱上贴附的电阻应变计组成惠斯通电桥。这种传感器对正向拉、压力的反应灵敏度和测量精度相对单柱体更高，广泛应用于各种计量和工控领域。但是，这种传感器存在的最大技术难题是如何确定弹性体中间小立柱的截面外接圆直径与立柱高度的比值，若比值过小，其抗偏载和抗侧向力差，传感器容易受损；若比值过大，则测量精度不高。目前的生产企业都是凭自己的经验来确定小立柱的截面外接圆直径与立柱高度的比值，没有合理的技术规范，生产出的产品总存在一些性能上的不足或缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决现有多柱式压向力传感器弹性体应变区内立柱截面外接圆直径与立柱高度的比值难以确定的问题，提出一种合理的技术规范，使传感器产品具备优良且稳定的工作性能。

实现上述目的的技术方案是：一种多柱式传感器弹性体应变区内的立柱，各立柱高度相等、截面形状相同，为正多边形或圆形，所述立柱的截面外接圆直径与立柱高度的比值为1∶0.8～1∶3.5。

作为上述技术的一种优选方案，所述立柱的截面外接圆直径与立柱高度的比值为1∶1.5～1∶2.5。

作为上述技术的一种更为优选的方案，所述立柱的截面外接圆直径与立柱高度的比值为1∶1.8～1∶2.2。

本发明是经过数千次试验、分析测试得出上述结果。把立柱的截面外接圆直径与立柱高度的比值规范在1∶1.0～1∶3.0范围时，可保证传感器抗偏载和抗侧向力足够强，且能提高传感器的综合精度，传感器通过线性补偿最低综合精度可达0.05％F.S，工作性能优良且稳定。

附图说明

图1是一种多柱式压向力传感器弹性体的纵向剖视图。

图2是沿图1A-A线的剖视图。

图中：1.弹性体上端，2.立柱，3.弹性体下端，h.立柱高度，φ.立柱截面外接圆直径。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2所示，在本发明中，多柱式压向力传感器弹性体的主体是一个圆柱式整体构件，弹性体中间部分是多根相同的立柱2，立柱的截面形状正方形，所有立柱2均匀、对称地分布在弹性体上端1和弹性体下端3之间的应变区内，各立柱2上都贴附有电阻应变计，所有电阻应变计串联组成平衡电桥，立柱截面外接圆直径φ与立柱高度h的比值为φ∶h＝1∶0.8～1∶3.5。

在本发明中，立柱的多少取决于弹性体主体的截面大小，与立柱高度h和立柱截面外接圆直径φ无关，而弹性体主体的截面大小取决于传感器的量程。无论弹性体的应变区内有多少根立柱，只要立柱截面外接圆直径φ与立柱高度h的比值在1∶0.8～1∶3.5范围，就能保证传感器具有足够强的抗偏载和抗侧向力，且能提高传感器的综合精度，传感器通过线性补偿最低综合精度可达0.05％F.S，工作性能优良且稳定。

本发明中，立柱截面外接圆直径φ与立柱高度h的比值若在1∶1.5～1∶2.5，则是传感器的抗偏载、抗侧向力和综合精度能够达到更好的比值范围，而且在此比值范围内，传感器通过线性补偿最低综合精度可达0.02％F.S。

当立柱截面外接圆直径φ与立柱高度h的比值在1∶1.8～1∶2.2时，则是传感器的抗偏载、抗侧向力和综合精度能够达到最好的比值范围，而且传感器通过线性补偿最低综合精度可达0.01％F.S。