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测力传感器之弹性体要求

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测力传感器之弹性体要求

发布日期:2017-12-14 作者: 点击:

测力传感器之弹性体要求 对于电阻式应变式传感器一下简称为测力传感器来说,关键性能主要体现在弹性体的结构形状与相关尺寸,这个是传感器非常关键的部分。如果测力传感器的弹性体设计不合理,无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好,测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此,在测力传感器的设计过程中,对弹性体进行合理的设计至关重要。 弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围,但因测力性能的需要,其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来,普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可,对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而,对于弹性体来说,除了需要满足机械强度和刚度要求以外,必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位(以下简称“贴片部位”)的应力(应变)与弹性体承受的载荷(被测力)保持严格的对应关系;同时,为了提高测力传感器测力的灵敏度,还应使贴片部位达到较高的应力(应变)水平。 由此可见,在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求: 

(1)贴片部位的应力(应变)应与被测力保持严格的对应关系; 

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(2)贴片部位应具有较高的应力(应变)水平。 为了满足上述两项要求,在测力传感器的弹性体设计方面,经常应用“应力集中”的设计原则,确保贴片部位的应力(应变)水平较高,并与被测力保持严格的对应关系,以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。

测力传感器的相关特点

测力传感器的相关特点 测力传感器要轻拿轻放,尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器,任何冲击、跌落,对其计量性能均可能造成极大损害。对于大容量的测力传感器,一般来说,它具有较大的自重,故而要求在搬运、安装时,尽可能使用适当的起吊设备(如手拉葫芦、电动葫芦等)。 安装传感器的底座安装面应平整、清洁,无任何油膜,胶膜等存在。安装底座本身应有足够的强度和刚性,一般要求高于传感器本身的强度和刚度。水平调整:水平调整有两个方面的内容。一是单只传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平,另一方面是指多个传感器的安装底座的安装面要尽量调整到一个水平面上(用水准仪),尤其是传感器数多于三个的称重系统中,更应注意这一点,这样做的主要目的是为了使各传感器所承受的负荷基本一致。每种测力传感器的加载方向都是确定的,而我们使用时,一定要在此方向上加载负荷。横向力、附加的弯矩、扭矩力应尽量避免。

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尽量采用有自动定位(复位)作用的结构配件,如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在传感器上。要说明的是:有些横向力并不是机械安装引起的,如热膨胀引起的横向力,风力引起的横向力,及某些容器类衡器上的搅拌器的振动引起的横向力即不是机械安装引起的。 某些衡器上有些必须接到秤体上的附件(如容器秤的输料管道等),我们应让他们在传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些,以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷合而引起误差。测力传感器周围应尽量设置一些“挡板”,甚至用薄金属板把传感器罩起来。这样可防止杂物玷污传感器及某些可动部分,而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽,而影响称量精度。系统有无运动不爽现象,可以用以下方法判别。即在秤台上加或减大约千分之一额定负荷看看称重显示仪是否有反映,有反映,说明可动部分未受“沾污”。 测力传感器虽然有一定的过载能力,但在称重系统安装过程中,仍应防止传感器的超载。要注意的是,即使是短时间的超载,也可能会造成传感器永久损坏。在安装过程中,若确有必要,可先用一个和传感器等高度的垫块代替传感器,到最后,再把传感器换上。在正常工作时,传感器一般均应设置过载保护的机械结构件。若用螺杆固定传感器,要求有一定的紧固力矩,而且螺杆应有一定的旋入螺纹深度。一般而言,固定螺杆因采用高强度螺杆传感器应采用铰合铜线(截面积约50mm2)形成电气旁路,以保护它们免受电焊电流或雷击造成的危害。传感器使用中,必须避免强烈的热辐射,尤其是单侧的强烈热辐射。


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