專利名稱：一種微型測(cè)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)力裝置，尤其涉及一種微型測(cè)力裝置。
背景技術(shù)：
目前，測(cè)試各種材料拉力的設(shè)備有電子拉力試驗(yàn)機(jī)和測(cè)力裝置，這些設(shè)備和裝置， 它們的最小計(jì)量單位都是以N(牛頓)來表示，最小分辨率也只為0.2牛頓。但是很多材料 的受力強(qiáng)度都比0. 2牛頓更小，如單根棉、線、絲、毛、發(fā)的強(qiáng)度測(cè)量以及磁力、生物活體皮 膚和物體間微小粘附力的測(cè)量。一般拉力試驗(yàn)機(jī)不能滿足比0. 2牛頓更小的測(cè)試，容易造 成測(cè)量誤差大或根本測(cè)不出最大受力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種微型測(cè)力裝置，該測(cè)力裝置克服現(xiàn)有的拉力試 驗(yàn)機(jī)不能測(cè)出比0. 2牛頓更小拉力的不足，不僅能測(cè)出被測(cè)物當(dāng)前所受力的大小，而且可 直接從數(shù)顯器讀出被測(cè)物的峰值(最大值)，該測(cè)力裝置的力值是以克為單位的形式顯示， 最小分辨率為克(即0. 05N)。本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的，它包括支架、電阻應(yīng)變式傳感器、上掛鉤、下掛鉤、加 載桿、工作臺(tái)面、導(dǎo)向套、減速齒輪、雙向電子減速電動(dòng)機(jī)、電子調(diào)速器、控制器，其特征是支 架的頂端設(shè)有電阻應(yīng)變式傳感器，電阻應(yīng)變式傳感器的彈簧鋼片連有上掛鉤，上掛鉤下方 對(duì)應(yīng)有下掛鉤，下掛鉤連接加載桿的上端，工作臺(tái)面與導(dǎo)向套垂直固定連接，導(dǎo)向套配合連 接加載桿，加載桿的帶齒面配合連接減速齒輪，減速齒輪配合連接雙向電子減速電動(dòng)機(jī)，雙 向電子減速電動(dòng)機(jī)連接電子調(diào)速器，手輪同軸固定連接減速齒輪，彈簧鋼片上電阻應(yīng)變片 的信號(hào)輸入控制器。所述的電阻應(yīng)變式傳感器用薄彈簧鋼片作感應(yīng)體，將若干片電阻應(yīng)變片粘貼到薄 彈簧片上下表面并組成全橋測(cè)量電橋。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是該裝置填補(bǔ)了現(xiàn)有試驗(yàn)機(jī)不能測(cè)出比0. 2牛頓更小拉 力的缺陷，可以測(cè)出比0.2牛頓更小的拉力，它是以克為單位來顯示拉力的大小，最大測(cè)力 范圍為0 500克；采用即有機(jī)械減速又有電子調(diào)速的特點(diǎn)，可方便地控制上升和下降，更 具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加載平穩(wěn)，加載速度選擇范圍大，選擇范圍為0. 5 lOOmm/min，力 值數(shù)顯等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1.調(diào)平螺桿2.底板3.電子調(diào)速器4.雙向電子減速電動(dòng)機(jī)5.減速齒 輪6.手輪7.導(dǎo)向套8.工作臺(tái)面9.加載桿10.下掛鉤11.被測(cè)物12.上掛鉤13.電 阻應(yīng)變式傳感器14.控制器15.橫梁16.立柱具體實(shí)施方式如圖1所示，底板(2) —端垂直設(shè)有立柱(16)，立柱(16)頂端垂直設(shè)有橫梁(15)， 上掛鉤(12)固定連接在電阻應(yīng)變式傳感器(13)彈簧鋼片上，彈簧鋼片上應(yīng)變片的信號(hào)輸 入控制器(14)。下掛鉤(10)固定連接在加載桿(9)上端，工作臺(tái)面(8)與導(dǎo)向套(7)垂直 固定連接，加載桿(9)在導(dǎo)向套(7)內(nèi)孔上下可運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向套(7)與底板(2)上平面垂直固 定連接，手輪(6)固定連接在減速齒輪(5)的一端軸上可一起轉(zhuǎn)動(dòng)，減速齒輪(5)與加載桿
(9)下端一側(cè)面齒條和雙向電子減速電動(dòng)機(jī)(4)軸外齒輪相互咬合，用電子調(diào)速器(3)選擇 加載速率，底板(2)的下端連有調(diào)平螺桿(1)，調(diào)平螺桿將底板(2)調(diào)至水平位置，使用時(shí)， 將被測(cè)物(11) 一端掛在上掛鉤(12)上，旋轉(zhuǎn)手輪(6)使加載桿(9)上端的下掛鉤(10)上 升至合適位置后，安裝被測(cè)物(11)的另一端，用電子調(diào)速器(3)選擇加載速度，啟動(dòng)控制器 (14)面板上電源開關(guān)，將負(fù)荷清零，按下降試驗(yàn)開始被測(cè)物受力，負(fù)荷和峰值窗口同時(shí)顯示 力值，被測(cè)物拉斷或斷開后，負(fù)荷顯示0時(shí)，試驗(yàn)停止，記下峰值為被測(cè)物的力值。工作原理是單相電容電動(dòng)機(jī)和微型齒輪變速箱組成雙向電子減速電動(dòng)機(jī)，由電 子調(diào)速器來控制速度。當(dāng)啟動(dòng)電子調(diào)速器時(shí)，雙向電子無級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)減速齒輪 轉(zhuǎn)動(dòng)，使加載桿能垂直上下運(yùn)動(dòng)。電阻應(yīng)變式傳感器是用薄彈簧鋼片作感應(yīng)體，將四片電阻 應(yīng)變片粘貼到彈簧片上下結(jié)構(gòu)表面并組成全橋測(cè)量電橋，當(dāng)被測(cè)物受力后，彈簧片也受力 并產(chǎn)生微小變形時(shí)，電阻應(yīng)變式傳感器上的應(yīng)變片的阻值就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的增加和減少，電 橋就輸出一個(gè)放大了四倍的信號(hào)，將傳感器產(chǎn)生的信號(hào)送給控制器，通過A/D轉(zhuǎn)換器將此 電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，把被測(cè)到的電信號(hào)經(jīng)前置放大器放大后輸入到顯示電路，顯 示器顯示負(fù)荷的大小，并且將電信號(hào)送入模擬量峰值保持電路，其峰值將被保持并顯示。
權(quán)利要求一種微型測(cè)力裝置，它包括支架、電阻應(yīng)變式傳感器、上掛鉤、下掛鉤、加載桿、工作臺(tái)面、導(dǎo)向套、減速齒輪、雙向電子減速電動(dòng)機(jī)、電子調(diào)速器、控制器，其特征是支架的頂端設(shè)有電阻應(yīng)變式傳感器，電阻應(yīng)變式傳感器的彈簧鋼片連有上掛鉤，上掛鉤下方對(duì)應(yīng)有下掛鉤，下掛鉤連接加載桿的上端，工作臺(tái)面與導(dǎo)向套垂直固定連接，導(dǎo)向套配合連接加載桿，加載桿的帶齒面配合連接減速齒輪，減速齒輪配合連接雙向電子減速電動(dòng)機(jī)，雙向電子減速電動(dòng)機(jī)連接電子調(diào)速器，手輪同軸固定連接減速齒輪，彈簧鋼片上電阻應(yīng)變片的信號(hào)輸入控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型測(cè)力裝置，其特征是所述的電阻應(yīng)變式傳感器用薄 彈簧鋼片作感應(yīng)體，將若干片電阻應(yīng)變片粘貼到薄彈簧片上下表面并組成全橋測(cè)量電橋。
專利摘要一種微型測(cè)力裝置，其特征是支架的頂端設(shè)有電阻應(yīng)變式傳感器，電阻應(yīng)變式傳感器的彈簧鋼片連有上掛鉤，上掛鉤下方對(duì)應(yīng)有下掛鉤，下掛鉤連接加載桿的上端，工作臺(tái)面與導(dǎo)向套垂直固定連接，導(dǎo)向套配合連接加載桿，加載桿的帶齒而配合連接減速齒輪，減速齒輪配合連接雙向電子減速電動(dòng)機(jī)，雙向電子減速電動(dòng)機(jī)連接電子調(diào)速器，手輪同軸固定連接減速齒輪，彈簧鋼片上電阻應(yīng)變片的信號(hào)輸入控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是可以測(cè)出比0.2牛頓更小的拉力，它是以克為單位來顯示拉力的大小，最大測(cè)力范圍為0～500克；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加載平穩(wěn)，加載速度選擇范圍大，選擇范圍為0.5～100mm/min，力值數(shù)顯等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L1/22GK201615808SQ20102012364
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者劉榮慶, 向東德, 董愛民, 雷金波 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)