【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及力传感器，具体是涉及一种轴销式三向测力传感器。
技术介绍
1、轴销式力传感器广泛应用于机械产品、试验检测等领域，主要用于超载控制或载荷研究。目前国内外常见的轴销式力传感器主要有两种设计原理：剪切应力和弯曲正应力。中国部分专利(如cn00212676.1等)、英国部分专利(如gb819377a等)、日本部分专利(如jp2009198274、jp2010159548、jp2010281783等)等为剪切式轴销力传感器，利用切应力原理来测量销轴的承载剪力，可消除销轴承载点位置的重复性差对测试灵敏度的影响，但只能测量销轴的径向力。中国部分专利(如cn201210554820.6等)、韩国部分专利(如kr20110045517等)等为弯曲式轴销力传感器，利用弯曲正应力原理来测量销轴的承载力，同类型的不同零件可能会引起承载点的重复性差，从而引起较大的测试灵敏度误差，且只能测量销轴的径向力。现在某些机械产品需要检测轴销三向力(即径向方向的两分力和轴向力)，且需实现轴向预应力装配，现有轴销式力传感器不能满足其需求。
2、中国专利cn105588669b公开了一种轴销式三向测力传感器，包括轴销弹性元件、至少20片单轴应变片组成的应变片组和应变片电桥辅助电路，所述的应变片组为5组，所述的轴销弹性元件上设有轴销弹性凹槽ⅰ和轴销弹性凹槽ⅱ，每组应变片安装在同一轴向横截面的具有相同半径的轴销弹性凹槽ⅰ和轴销弹性凹槽ⅱ的圆周外表面或内孔表面。
3、上述方案虽然能对径向方向的两分力和轴向力进行检测，但是在进行检测时全部依
技术实现思路
1、针对上述问题，提供一种轴销式三向测力传感器，将传感器设置在待测件内部，当待测件受力形变时，第一外壳和第二外壳之间便会发生相对滑动，设置在第一外壳和第二外壳之间的第一钢弦便会被拉紧或放松，通过监测装置对拉紧或放松后的第一钢弦的频率进行监测，如此便能推算处待测件受力后的应变情况，进而推算出第一外壳和第二外壳之间的径向方向的两分力和轴向力，即只要待测件受力发生轻微形变，便能带动第一外壳和第二外壳发生滑动，进而使得第一钢弦的频率发生改变，克服了传统传感器无法检测轻微受力变化的情况。
2、为解决现有技术问题，本专利技术提供一种轴销式三向测力传感器，包括基座；该传感器还包括第一外壳、第二外壳、第一钢弦和监测装置；第一外壳呈圆筒形结构，第一外壳和第二外壳沿第一外壳的轴线交错设置，沿第一外壳轴线方向相邻的第一外壳和第二外壳滑动配合，交错设置的第一外壳和第二外壳构成传感器的外部形状，第一外壳和第二外壳形成的整体结构固定设置在基座上；第一钢弦跨设在第一外壳和第二外壳的相接端部上，第一钢弦设置有多个，第一钢弦围绕第一外壳的轴线围绕第一外壳排布在第一外壳的内部，第一钢弦的两端分别与第一钢弦所跨设的第一外壳和第二外壳连接，当第一外壳和第二外壳沿第一外壳的轴线发生相对滑动时，第一钢弦被拉紧或放松；监测装置设置在第一钢弦的一侧，基座能对第一钢弦输出交流电，第一钢弦受电后震动，监测装置监测第一钢弦的震动频率。
3、优选的，该传感器还包括应变检测装置，应变检测装置的数量与第一外壳和第二外壳的数量总和相同，每个第一外壳和第二外壳内都设置有一个应变检测装置，应变检测装置用于检测第一外壳和第二外壳自身的应变值。
4、优选的，监测装置包括频率识别装置和固定装置；固定装置的两端分别设置在相邻的第一外壳和第二外壳上，第一钢弦沿第一外壳的轴线设置在固定装置上；频率识别装置设置在固定装置的端部，频率识别装置对位于固定装置两端之间的第一钢弦的频率进行识别。
5、优选的，监测装置还包括调零装置，调零装置设置在第一钢弦的端部，调零装置为第一钢弦提供恒定拉力。
6、优选的，固定装置包括固定组件和夹持装置；固定组件择一设置在相邻的第一外壳或第二外壳上，固定组件将第一钢弦的一端固定连接；夹持装置设置在未设有固定组件的所述第一外壳或所述第二外壳上，夹持装置对第一钢弦进行夹持。
7、优选的，调零装置包括调零钢弦、支撑架和重物；支撑架设置有两个，两个支撑架分别固定设置在固定装置的两端，两个支撑架分别位于第一外壳内和第二外壳内；调零钢弦的一端与第一钢弦远离固定组件的一端固定连接，调零钢弦远离第一钢弦的一端沿第一外壳的轴线依次穿过第一外壳内的支撑架和第二外壳内的支撑架；重物固定设置在调零钢弦远离第一钢弦的端部。
8、优选的，该传感器还包括防脱装置，防脱装置包括第一限位环和第二限位环；第一限位环设置有两个，两个第一限位环沿第一外壳的轴线分别固定设置在第一外壳的两端，第一限位环沿第一外壳的径向方向向第一外壳的外部突出；第二限位环设置有两个，两个第二限位环沿第一外壳的轴线分别设置在第二外壳的两端，第一外壳和第二外壳相对滑动时，第一限位环和第二限位环相互靠近或远离，第一限位环的外径大于第二限位环的内径。
9、优选的，该传感器还包括位置矫正装置，位置矫正装置包括矫正块和驱动装置；矫正槽沿第一外壳的径向方向贯穿开设在第一限位环上，矫正块沿矫正槽的延伸方向滑动设置在矫正槽内，矫正块的上端中部开设有凹槽，凹槽上部的两侧都开设有倾斜槽；驱动装置设置在第二限位环侧部，驱动装置驱动矫正块从矫正槽内滑出，矫正块通过凹槽对第二限位环卡接。
10、优选的，该传感器还包括解锁装置，解锁装置设置在矫正槽内，解锁装置通电后驱动矫正块克服驱动装置的驱动力滑入矫正槽中。
11、优选的，矫正块为空腔结构。
12、本专利技术相比较于现有技术的有益效果是：
13、本专利技术通过设置第一外壳、第二外壳、第一钢弦和监测装置，将传感器设置在待测件内部，当待测件受力形变时，第一外壳和第二外壳之间便会发生相对滑动，设置在第一外壳和第二外壳之间的第一钢弦便会被拉紧或放松，通过监测装置对拉紧或放松后的第一钢弦的频率进行监测，如此便能推算处待测件受力后的应变情况，进而推算出第一外壳和第二外壳之间的径向方向的两分力和轴向力，即只要待测件受力发生轻微形变，便能带动第一外壳和第二外壳发生滑动，进而使得第一钢弦的频率发生改变，克服了传统传感器无法检测轻微受力变化的情况。
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1.一种轴销式三向测力传感器，包括基座(9)；
2.根据权利要求1所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，该传感器还包括应变检测装置(5)，应变检测装置(5)的数量与第一外壳(1)和第二外壳(2)的数量总和相同，每个第一外壳(1)和第二外壳(2)内都设置有一个应变检测装置(5)，应变检测装置(5)用于检测第一外壳(1)和第二外壳(2)自身的应变值。
3.根据权利要求1所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，监测装置(4)包括频率识别装置(41)和固定装置(42)；
4.根据权利要求3所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，监测装置(4)还包括调零装置(43)，调零装置(43)设置在第一钢弦(3)的端部，调零装置(43)为第一钢弦(3)提供恒定拉力。
5.根据权利要求4所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，固定装置(42)包括固定组件(421)和夹持装置(422)；
6.根据权利要求5所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，调零装置(43)包括调零钢弦(431)、支撑架(432)和重物(433)；p>
7.根据权利要求1所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，该传感器还包括防脱装置(6)，防脱装置(6)包括第一限位环(61)和第二限位环(62)；
8.根据权利要求7所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，该传感器还包括位置矫正装置(7)，位置矫正装置(7)包括矫正块(71)和驱动装置(72)；
9.根据权利要求8所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，该传感器还包括解锁装置(8)，解锁装置(8)设置在矫正槽(73)内，解锁装置(8)通电后驱动矫正块(71)克服驱动装置(72)的驱动力滑入矫正槽(73)中。
10.根据权利要求8所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，矫正块(71)为空腔结构。
...【技术特征摘要】
1.一种轴销式三向测力传感器，包括基座(9)；
2.根据权利要求1所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，该传感器还包括应变检测装置(5)，应变检测装置(5)的数量与第一外壳(1)和第二外壳(2)的数量总和相同，每个第一外壳(1)和第二外壳(2)内都设置有一个应变检测装置(5)，应变检测装置(5)用于检测第一外壳(1)和第二外壳(2)自身的应变值。
3.根据权利要求1所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，监测装置(4)包括频率识别装置(41)和固定装置(42)；
4.根据权利要求3所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，监测装置(4)还包括调零装置(43)，调零装置(43)设置在第一钢弦(3)的端部，调零装置(43)为第一钢弦(3)提供恒定拉力。
5.根据权利要求4所述的一种轴销式三向测力传感器，其特征在于，固定装置(42)包括固定组件(421)和夹持装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉航宇，马峥嵘，史宗涛，
申请(专利权)人：滨海永达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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