一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及測(cè)力領(lǐng)域，具體涉及一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于壓電效應(yīng)的力傳感器是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由 壓電材料制成。壓電材料受壓后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變 換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器可以用于測(cè)量壓力和能變換為 壓力的非電物理量?；趬弘娛絺鞲衅鞅砻媸軌汉筝敵鲂盘?hào)這一性質(zhì)，本文提出了一種壓 電式力傳感器測(cè)拉壓雙向力的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的發(fā)明的目的在于，提供一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，在 保證壓電式力傳感器始終受壓的前提下，實(shí)現(xiàn)測(cè)軸向拉壓雙向力的目的，擴(kuò)大壓電式力傳 感器的使用范圍。
[0004] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，具有壓電式力傳感器，還具有支撐座，傳 力桿，鎖緊螺母和封蓋，所述支撐座的中心開有通孔I，所述通孔I的上部分為螺紋孔，下 部分為階梯式通孔，作用力裝置通過(guò)螺紋孔與支撐座連接，所述壓電式力傳感器和傳力桿 安裝在階梯式通孔處；所述傳力桿由上至下分為桿頭部分、光桿部分和螺紋桿部分，所述壓 電式力傳感器的中心具有通孔II，所述壓電式力傳感器通過(guò)通孔II套設(shè)在傳力桿的光桿部 分上，并通過(guò)鎖緊螺母與螺紋桿部分作用將壓電式力傳感器緊固在傳力桿上；所述封蓋的 中心開有通孔III，所述封蓋通過(guò)螺釘安裝在支撐座的下方，所述傳力桿的下端通過(guò)通孔III 延伸至封蓋外側(cè)。
[0006] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，所述支撐座的下端面沿周向均布 設(shè)有四個(gè)螺紋凹孔，所述封蓋上沿周向均布設(shè)有四個(gè)與螺紋凹孔相匹配的光孔I，所述螺 釘依次作用于光孔I和螺紋凹孔將封蓋安裝在支撐座的下方。
[0007] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，所述支撐座和封蓋之間還設(shè)有調(diào) 整墊，所述調(diào)整墊的中心開有與封蓋中心通孔III相匹配的通孔IV，調(diào)整墊上沿周向均布設(shè) 有四個(gè)與光孔I相匹配的光孔II。
[0008] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，還具有彈簧墊圈，所述螺釘依次 穿入彈簧墊圈、光孔I、光孔II和螺紋凹孔將封蓋和調(diào)整墊安裝在支撐座的下方。
[0009] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，所述支撐座的階梯式通孔具有第 一臺(tái)階面和第二臺(tái)階面，所述第一臺(tái)階面與傳力桿桿頭部分的上端作用，所述第二臺(tái)階面 與壓電式力傳感器的上端作用。
[0010] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，所述支撐座的側(cè)面還設(shè)有通孔 V，所述通孔V與階梯式通孔相連通，所述壓電式力傳感器的輸出端位于通孔V內(nèi)。
[0011] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，所述壓電式力傳感器通孔II的孔 徑為D，所述傳力桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，所述L與D的比值大于1。
[0012] 所述的一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，所述壓電式力傳感器的上端面具 有一環(huán)形平面，所述傳力桿桿頭部分的下端作用于環(huán)形平面。
[0013] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0014] 本實(shí)用新型一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置，通過(guò)支撐座與傳力桿的組合 作用，實(shí)現(xiàn)在分別測(cè)軸向拉壓雙向力時(shí)，壓電式力傳感器始終受壓，因此拓寬了壓電式力傳 感器的使用范圍。使得該裝置可承受軸向拉壓雙向力的作用，改變壓電式傳感器只能測(cè)單 向拉壓力的方式。
[0015] 支撐座中心有階梯式通孔和螺紋孔，與作用力裝置通過(guò)螺紋聯(lián)接，支撐座下端階 梯式結(jié)構(gòu)的通孔中安裝壓電式力傳感器，壓電式力傳感器中間圓形通孔安裝傳力桿，支撐 座、調(diào)整墊、封蓋通過(guò)內(nèi)六角圓螺釘連接在一起，緊鎖螺母從傳力桿下端旋入，將傳力桿與 傳感器緊固聯(lián)接。測(cè)力裝置作用拉力時(shí)，拉力則由支撐座、調(diào)整墊、內(nèi)六角圓螺釘、封蓋、壓 電式力傳感器通過(guò)傳力桿作用在壓電式力傳感器的表面上，拉力大小由壓電式力傳感器輸 出。測(cè)力裝置作用壓力時(shí)，壓力則由支撐座、壓電式力傳感器、傳力桿通過(guò)鎖緊螺母將壓力 作用在壓電式力傳感器的下端面上，壓力大小由壓電式力傳感器輸出，實(shí)現(xiàn)測(cè)軸向拉壓雙 向力大小。
[0016] 傳力桿是本裝置的安裝基礎(chǔ)件。傳力桿的桿頭部分與支撐座中階梯式通孔的第一 臺(tái)階面配合，確保支撐座上的通孔I與傳力桿同心；壓電式力傳感器中的通孔II與傳力桿 中部的光桿部分配合，確保壓電式力傳感器、支撐座、傳力桿同心。傳力桿與壓電式力傳感 器配合，且配合的長(zhǎng)徑比大于1，限制傳力桿的四個(gè)自由度，為方，i, f t壓電式力傳感 器上端平面為小環(huán)形平面，僅傳力桿的一個(gè)軸向移動(dòng)自由度，即f，保證限位組合不發(fā)生過(guò) 自由度。
[0017] 調(diào)整墊片起到調(diào)節(jié)封蓋與支撐座之間間隙的作用，既保證封蓋與支撐座通過(guò)螺母 夾緊，又保證傳感器與支撐座之間的裝配精度。
[0018] 測(cè)拉力時(shí)，由于支撐座上端階梯孔與壓電式力傳感器裝配，調(diào)整墊片和封蓋為傳 感器的作用支撐力，傳力桿將拉力作用在壓電式力傳感器上端面，使其受壓，因此力的傳遞 路線為支撐座一調(diào)整墊一內(nèi)六角圓螺釘一封蓋一壓電式力傳感器一傳力桿，壓電式力傳感 器經(jīng)壓電效應(yīng)后表面產(chǎn)生電荷，壓電體經(jīng)電荷放大輸出，實(shí)現(xiàn)拉力大小的測(cè)量。
[0019] 測(cè)壓力時(shí)，由于支撐座上端階梯孔與傳感器裝配，使支撐座為壓電式力傳感器的 作用支撐力，傳力桿下端緊固螺母將壓力作用在傳感器的下端面，因此力的傳遞路線為支 撐座一傳感器一傳力桿，傳感器經(jīng)壓電效應(yīng)后表面產(chǎn)生電荷，壓電體經(jīng)電荷放大輸出，實(shí)現(xiàn) 壓力大小的測(cè)量，因此該裝置改變了壓電式傳感器只能測(cè)單向拉壓力的方式。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型一種基于壓電式力傳感器測(cè)拉壓力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2為圖1所示支撐座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3為圖1所示傳力桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖4為圖1所示封蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 其中1-支撐座，11-螺紋孔，12-階梯式通孔，13-第一臺(tái)階面，14-第二臺(tái)階面， 15-螺紋凹孔，16-通孔V ;2_傳力桿，21-桿頭部分，22-光桿部分，23-螺紋桿部分；3-壓 電式力傳感器；4-調(diào)整墊；5-螺釘；6-封蓋，61-通孔III，62-光孔I ;7_彈簧墊圈；8-緊鎖 螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 如圖1-4所示一種基于壓電式力