CN205317393U - 高精度张力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及张力传感器领域，具体涉及一种高精度张力传感器，包括一体式结构的转轴环、弹性体和环形定位盘，所述转轴环通过弹性体与环形定位盘的内圈固定连接，所述转轴环和定位盘的内圈设置测量间隙；所述弹性体内部开设有用于安装转轴环的安装孔，所述安装孔外侧从内至外形成有第一线切割槽和第二线切割槽，所述第一线切割槽与中心孔之间形成用于测量小量程张力的第一弹性部，所述第二线切割槽与中心孔之间形成用于测量大量程张力的第二弹性部，所述第一弹性部和第二弹性部的变形区内均安装有惠斯顿电桥。本实用新型使用方便、检测精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及张力传感器领域，特别涉及一种高精度张力传感器。
背景技术
张力传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的力的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节，广泛应用于造纸、钢铁、纺织、涂布、印刷包装、橡胶和金属箔等卷取控制设备和生产线上。
张力传感器中有一个用于感应力的部件叫弹性体，现有技术中，一方面，由于弹性体的结构设置不合理，在长时间使用中易出现较大的测量偏差，导致检测精度低；另一方面，弹性体只有一个量程，由于设备在处理不同品种和宽度材料时对张力大小有不同的要求，张力力值波动较大，需经常更换传感器，且不同的张力传感器需重新标定，使用不方便，如不更换传感器，直接测量又会造成检测精度低。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种使用方便、检测精度高的高精度张力传感器。
本实用新型所采用的技术方案是：高精度张力传感器，包括一体式结构的转轴环、弹性体和环形定位盘，所述转轴环通过弹性体与环形定位盘的内圈固定连接，所述转轴环和定位盘的内圈设置测量间隙；所述弹性体内部开设有用于安装转轴环的安装孔，所述安装孔外侧从内至外形成有第一线切割槽和第二线切割槽，所述第一线切割槽与中心孔之间形成用于测量小量程张力的第一弹性部，所述第二线切割槽与中心孔之间形成用于测量大量程张力的第二弹性部，所述第一弹性部和第二弹性部的变形区内均安装有惠斯顿电桥。
对上述技术方案的进一步改进为，所述第一弹性部和第二弹性部之间设置有正反向过载保护结构。
对上述技术方案的进一步改进为，所述正反向过载保护结构包括开设于第一弹性部和第二弹性部之间的顶部和底部的第一过载保护台阶孔，所述第一过载保护台阶孔内均插置有传力销，所述正反向过载保护结构还包括开设于弹性体内壁面向第二弹性部左侧的第二过载保护台阶孔。
对上述技术方案的进一步改进为，所述弹性体朝向外侧的部分设置有弧形凹槽。
本实用新型的有益效果为：
1、一方面，转轴环、弹性体和环形定位盘为一体化结构，避免产生连接的间隙误差，简化了结构，使用方便，且增加了检测精度；第二方面，弹性体包括用于测量小量程张力的第一弹性部和用于测量大量程张力的第二弹性部，针对不同检测对象，选用不同的量程，不需更换传感器，不需重新标定，使用方便，且提高了检测精度；第三方面，第一弹性部和第二弹性部的变形区内均安装有惠斯顿电桥，两个量程的测量结果作为两个独立的信号输出，结构紧凑、互不干扰，检测精度高。
2、第一弹性部和第二弹性部之间设置有正反向过载保护结构，正反向过载保护结构包括开设于第一弹性部和第二弹性部之间的顶部和底部的第一过载保护台阶孔，所述第一过载保护台阶孔内均插置有传力销，所述正反向过载保护结构还包括开设于弹性体内壁面向第二弹性部左侧的第二过载保护台阶孔。通过正反向过载保护结构来防止量程过载，有利于保护弹性体，防止其受损造成的检测不准，进一步提高检测精度。
3、弹性体朝向外侧的部分设置有弧形凹槽，使得弹性体与环形定位盘稳固连接，感应精准，进一步提高检测精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的弹性体的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，为本实用新型的结构示意图。
高精度张力传感器100，包括一体式结构的转轴环110、弹性体120和环形定位盘130，转轴环110通过弹性体120与环形定位盘130的内圈固定连接，转轴环110和定位盘的内圈设置测量间隙，转轴环110和环形定位盘130的测量间隙处设置销孔140，销孔140的直径大于测量间隙的长度，通过设置销孔140，有效增加了张力传感器100的结构稳固性，也减小了耗材。转轴环110、弹性体120和环形定位盘130为一体化结构，避免产生连接的间隙误差，简化了结构，使用方便，且增加了检测精度。
如图2所示，为本实用新型的弹性体的结构示意图。
弹性体120内部开设有用于安装转轴的安装孔121，安装孔121外侧从内至外形成有第一线切割槽122和第二线切割槽123，第一线切割槽122与中心孔之间形成用于测量小量程张力的第一弹性部124，第二线切割槽123与中心孔之间形成用于测量大量程张力的第二弹性部125，第一弹性部124和第二弹性部125的变形区内均安装有惠斯顿电桥。弹性体120包括用于测量小量程张力的第一弹性部124和用于测量大量程张力的第二弹性部125。第一弹性部124左侧部与第二弹性部125内部连接处上下开有第一开槽孔124a，两个第一开槽孔124a在该连接处形成第一横梁124b，第一开槽孔124a和第一横梁124b连接形成的区域为第一弹性部124的变形区，且该变形区内设有惠斯顿电桥。第二弹性部125右侧部与弹性体120外部连接处上下开有第二开槽孔125a，两个第二开槽孔125a在该连接处形成第二横梁125b，第二开槽孔125a和第二横梁125b连接形成的区域为第二弹性部125的变形区，且该变形区内设有惠斯顿电桥。第一弹性部124和第二弹性部125在各自的变形区内受载并发生形变，形变后通过惠斯顿电桥将力值转变成与力值成正比的电压信号并独立输出。
针对不同检测对象，选用不同的量程，不需更换传感器100，不需重新标定，使用方便，且提高了检测精度；且第一弹性部124和第二弹性部125的变形区内均安装有惠斯顿电桥，两个量程的测量结果作为两个独立的信号输出，结构紧凑、互不干扰，检测精度高。
第一弹性部124和第二弹性部125之间设置有正反向过载保护结构，正反向过载保护结构包括开设于第一弹性部124和第二弹性部125之间的顶部和底部的第一过载保护台阶孔126，第一过载保护台阶孔126内均插置有传力销，正反向过载保护结构还包括开设于弹性体120内壁面向第二弹性部125左侧的第二过载保护台阶孔127。通过正反向过载保护结构来防止量程过载，有利于保护弹性体120，防止其受损造成的检测不准，进一步提高检测精度。
弹性体120朝向外侧的部分设置有弧形凹槽128，使得弹性体120与环形定位盘130稳固连接，感应精准，进一步提高检测精度。
本实用新型的工作原理为：
测量张力时，载荷传递到第一弹性部124，使其发生形变，通过惠斯顿电桥将力值转变成与力值成正比的电压信号。当载荷增大到一定程度时，第一弹性部124顶到过载保护台阶孔，将载荷传递到第二弹性部125，使第二弹性部125受载，发生相应的形变，通过惠斯顿电桥将力值转变成与力值成正比的电压信号。由此可见，第一弹性部124处先变形，随着变形量的增加，正反向过载保护结构作用，第二弹性部125处开始工作，从而达到两个独立的测量信号，使用方便、检测精度高。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.高精度张力传感器，其特征在于：包括一体式结构的转轴环、弹性体和环形定位盘，所述转轴环通过弹性体与环形定位盘的内圈固定连接，所述转轴环和定位盘的内圈设置测量间隙；所述弹性体内部开设有用于安装转轴环的安装孔，所述安装孔外侧从内至外形成有第一线切割槽和第二线切割槽，所述第一线切割槽与中心孔之间形成用于测量小量程张力的第一弹性部，所述第二线切割槽与中心孔之间形成用于测量大量程张力的第二弹性部，所述第一弹性部和第二弹性部的变形区内均安装有惠斯顿电桥。
2.根据权利要求1所述的高精度张力传感器，其特征在于：所述第一弹性部和第二弹性部之间设置有正反向过载保护结构。
3.根据权利要求2所述的高精度张力传感器，其特征在于：所述正反向过载保护结构包括开设于第一弹性部和第二弹性部之间的顶部和底部的第一过载保护台阶孔，所述第一过载保护台阶孔内均插置有传力销，所述正反向过载保护结构还包括开设于弹性体内壁面向第二弹性部左侧的第二过载保护台阶孔。
4.根据权利要求3所述的高精度张力传感器，其特征在于：所述弹性体朝向外侧的部分设置有弧形凹槽。
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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