一种压力测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种压力测量装置，包括轴承、第一弹性件、第二弹性件、垫块和力传感器，轴承设置在第一弹性件内，第一弹性件套接在第二弹性件内，形成有空隙，在间隙内设置有垫块，力传感器设置在第二弹性件外侧。本实用新型专利技术通过将力传感器贴在弹性体上，使用间接测量的方式测量压力，结构简单，成本低廉；通过将压力测量装置设置在固定组件上，不影响设备的正常运转，同时能保证较为准确的计量值；通过设置垫块和设置垫块间隙，保证弹性件的正常形变并对弹性件形变量进行保护，并保持较高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种压力测量装置
本技术属于传感器领域，尤其涉及一种压力测量装置。
技术介绍
压力传感器是最常用的传感器之一，按照原理可分为应变片式和弹簧式等，但现有的压力传感器，通常要求被测物体与传感器相对固定，在被测物体移动的情况下，传统的传感器无法良好实现测量，比如应变片的触点需要导线连接，在轴旋转时，通常无法使用或利用滑环进行连接，但此时，传感器寿命将受到滑环等构建的影响，可靠性不佳，缺乏一种适用于运转或移动情况下的压力测量装置。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服现有技术的不足本技术提供一种压力测量装置，通过将力传感器外置，并利用转动或移动的组件受压对固定组件造成的压力进行测量，以间接测量的方式，解决现有直接测量方式中，力传感器无法布置或寿命受限的问题。为了实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案：一种压力测量装置，包括轴承、第一弹性件、第二弹性件、垫块和力传感器，轴承设置在第一弹性件内，第一弹性件套接在第二弹性件内，形成有空隙，在间隙内设置有垫块，力传感器设置在第二弹性件外侧。进一步的，第一弹性件为环形，第一弹性件的内径与轴承相等，第一弹性件外侧设置有弧形缺口，第二弹性件包括一个卵圆形孔，该卵圆形孔包括一个半圆形部和一个椭圆形部或抛物线形部，半圆形部和椭圆形部或抛物线形部构成一整体，半圆形部与第一弹性件外侧紧密贴合。进一步的，第二弹性件的椭圆形部或抛物线形部的外侧贴有力传感器，第二弹性件的椭圆形部或抛物线形部外壁可设置力传感器安装槽。进一步的，第一弹性件和第二弹性件由弹簧钢制造。进一步的，垫块的一侧与第一弹性件的外侧紧密贴合，垫块与第一弹性件贴合部位相对一侧与第二弹性件为点接触或线接触。进一步的，垫块与第二弹性件接触点或接触线两侧存在空隙。进一步的，垫块由硬质实心材料制造。进一步的，垫块为椭圆形、橄榄形或非中心对称形状中的一种。进一步的，力传感器可以为应变片、康铜丝或霍尔感应器中的任意一种。进一步的，轴承选用滚子轴承、滚柱轴承、推力轴承或调心轴承中的一种。本技术的有益效果为：1)通过将力传感器贴在弹性件上，使用间接测量的方式测量拉力，结构简单，成本低廉。2)通过将压力测量装置设置在固定组件上，不影响设备的正常运转，同时能保证较为准确的计量值。3)通过设置垫块和设置垫块间隙，保证弹性件的正常形变并对弹性件形变量进行保护，并保持较高的灵敏度。附图说明图1为本技术一种压力测量装置的第一实施例结构示意图；图2为本技术一种压力测量装置具有整体轴承套的结构示意图；附图中各标注名称如下：1、轴承；2、内圈；3、外圈；4、滚子；5、第一弹性件；6、垫块；7、第二弹性件；8、力传感器；9、空隙。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更佳清楚明白，下面结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。一种压力测量装置，包括轴承1、第一弹性件5、第二弹性件7、垫块6和力传感器8，轴承1设置在第一弹性件5内，第一弹性件5套接在第二弹性件7内，形成有空隙9，在间隙9内设置有垫块6，力传感器8设置在第二弹性件外侧。为了保证测量寿命，第一弹性件5和第二弹性件7采用弹簧钢或者其他弹性材料制造；第一弹性件5为环形，第一弹性件5的内径与轴承1的外径相等或略过盈，以保证轴承1的良好安装和固定。第二弹性件7为柱状，该柱状弹性件包括一个卵圆形孔，第二弹性件7外周可以为圆形或也为卵圆形，使得第二弹性件7构成壁厚变化的桶装结构或为均匀壁厚的桶状结构，该卵圆形孔包括一个半圆形部和一个椭圆形部或抛物线形部，半圆形部和椭圆形部或抛物线形部构成一整体，半圆形部与第一弹性件5外侧紧密贴合。该垫块6为椭圆形或橄榄形的柱状体，当然，垫块6也可根据需要设计成非中心对称设计或为曲线形或折线形或者其他任意所需的形状。垫块6的一侧与第一弹性件5的外侧紧密贴合，垫块6与第一弹性件5贴合部位相对一侧与第二弹性件7为点接触或线接触，该垫块6由钢、铁等硬质实心材料制造，并经过硬化处理。在作为自行车中轴力矩测量时，该垫块6与第二弹性件7接触点或接触线两侧存在空隙9。垫块6的两个端点到第二弹性件7的距离为0.01-2mm。作为一个更佳的实施例，垫块6的两个端点到第二弹性件7的距离为0.01-1mm，避免了第二弹性件7过度变形导致的第二弹性件7本身或力传感器8的损坏，同时该微量位移使得轴承1和轴可保持正常工作，避免了过度位移导致设备损坏失效的问题。在一些重载场合，该间距可以适当放大并选用其他力传感器作为测量原件。第二弹性件7的椭圆形部或抛物线形部的外侧贴有力传感器8，第二弹性件7的椭圆形部或抛物线形部外壁可设置力传感器8安装槽。力传感器8贴合在力传感器8安装槽内，该力传感器8为应变片，并与第二弹性件7良好贴合。为了获得更好的性能，应变片应贴合在垫块6与第二弹性件7接触点两侧并靠近垫块6两端设置。当然，在用于更大型设备的情况下，如起重机、吊车等应用时，可将垫块6与第二弹性件7接触点或接触线两侧存在空隙9调整为更大间隙，如10mm或更多，并可设置康铜丝作为力传感器或者采用磁铁与霍尔传感器的组合，通过测量磁场强度来测量形变程度，进而实现力压力测量。轴承1可选用滚子轴承、滚柱轴承、推力轴承、调心轴承等。本实施例中，轴承1选用滚子轴承，轴承1至少包括内圈2、外圈3和滚子4，力传感器8的输出连接有放大电路，并依靠放大电路输出测量信号。本技术的测量过程原理为：当轴承1受到第二弹性件7径向的力时，会通过第一弹性件5传递给垫块6，由于垫块6硬度高，变形小，垫块6会继续挤压第二弹性件7，此时，由于垫块6与第二弹性件7仅仅为点接触或线接触，在接触位置两侧存在空隙9，由于第二弹性件7的接触位置受压，会使得弹性件的受压位置两侧向内靠近垫块6，使得垫块6两端到第二弹性件7的间距减小，第二弹性件7产生形变，此时设置在第二弹性件7上的应变片采集这种形变并转化为可测量的电学量，实现对压力的采集。在上述过程中，通过将垫块6设置成橄榄形或椭圆形，能给第二弹性件7更大的压强，增加形变量，同时通过控制橄榄形或椭圆形垫块6两端到第二弹性件7的距离，可有效控制第二弹性件7的形变量，防止第二弹性件7由于过度形变损坏或使得力传感器8失效。在压力达到一定程度后，将由垫块6整个面承压，减小压强，保护第二弹性件7和应变片。为了使垫块6在第一弹性件5与第二弹性件7之间能够有效的定位和固定避免垫块6在承压时的位移，第一弹性件5外侧设置有弧形缺口，该缺口对准第二弹性件7的弧形部，第一弹性件5的弧形缺口与垫块6契合。为获得更好的形变效果，第二弹性件7与垫块6接触部分应悬空，以获得更大的形变量。本技术的一种压力测量装置在自行车中轴力矩传感器上的应用，具体为：轴承1外侧套接有第一弹性件5和第二弹性件7，其中，第一弹性件5套接在第二弹性件7内。第一弹性件5为环形，第二弹性件7为柱状，该柱状弹性件包括一个卵圆形孔，第二弹性件7外周可以为圆形，使得第二弹性件7构成壁厚变化的桶装结构，该卵圆形孔包括一个半圆形部和一个椭圆形部，半圆形部和椭圆形部构成一整体，半圆形部与第一弹性件5外侧紧密贴合，第二弹性件7设置在力矩中轴的端盖内，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力测量装置，包括轴承、第一弹性件、第二弹性件、垫块和力传感器，其特征在于，所述轴承设置在所述第一弹性件内，所述第一弹性件套接在所述第二弹性件内，形成有空隙，在间隙内设置有所述垫块，所述力传感器设置在所述第二弹性件外侧。

【技术特征摘要】
1.一种压力测量装置，包括轴承、第一弹性件、第二弹性件、垫块和力传感器，其特征在于，所述轴承设置在所述第一弹性件内，所述第一弹性件套接在所述第二弹性件内，形成有空隙，在间隙内设置有所述垫块，所述力传感器设置在所述第二弹性件外侧。2.根据权利要求1所述的压力测量装置，其特征在于：所述第一弹性件为环形，所述第一弹性件的内径与轴承相等，所述第一弹性件外侧设置有弧形缺口，所述第二弹性件包括一个卵圆形孔，该卵圆形孔包括一个半圆形部和一个椭圆形部或抛物线形部，半圆形部和椭圆形部或抛物线形部构成一整体，所述半圆形部与第一弹性件外侧紧密贴合。3.根据权利要求2所述的压力测量装置，其特征在于：所述第二弹性件的椭圆形部或抛物线形部的外侧贴有力传感器，所述第二弹性件的椭圆形部或抛物线形部外壁可设置传感器安装槽。4.根据权利要求1、2、3任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，
申请(专利权)人：太仓市荣驰电机有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32