本发明的上承压板I上的荷载成正比，因此，位移传感器6所测得的位移也与作用在本发明上承压板I上的荷载成正比，即金属弹性体3中心点的挠度可通过安装在圆形底盆5外侧壁的位移传感器6测得。由于位移传感器6安装在圆形底盆5的外侧，当弹性形变测量装置4损坏或失效时便于安装、维护和更换，大大提高了负荷传感器的使用耐久性和可靠性。
[0020]本发明新型负荷传感器的上承压板I底面为平面或曲面，上承压板I与橡胶承压板2顶面为平面或曲面接触；橡胶承压板2底面为平面或曲面，橡胶承压板2与金属弹性体3的顶面为平面或曲面接触；金属弹性体3底面可为平面、曲面、或者平面和曲面的组合，圆形底盆5的底面为平面和曲面的组合，金属弹性体3与圆形底盆5的接触可为面接触或线接触。本发明的新型负荷传感器的上承压板I的伸出该凹槽的长方体部分的底面与圆形底盆5的顶面具有一定距离。上承压板I下方为下凸的圆柱体，其侧面为圆柱面；橡胶承压板2和金属弹性体3的侧立面为圆柱面或其它曲面，圆形底盆5的内侧面为柱面。上承压板I的圆柱体部分的侧立面与圆形底盆5的侧立面之间可接触，橡胶承压板2和金属弹性体3与圆形底盆5内侧面之间的接触为面接触。
[0021]较佳的，上承压板I上可设置有减磨滑板，上承压板I上加装减磨滑板后可适应安装在上承压板I上的物体发生水平滑动的需要，这样对转动和滑动的适应性拓宽了本发明的新型负荷传感器应用领域。
[0022]较佳的，上承压板I的圆柱体的侧立面与圆形底盆凹槽的内侧壁之间具有一定的间隙，允许上承压板I在凹槽内产生小的转动。当安装在上承压板I上的物体发生倾斜时，上承压板I随之倾斜，橡胶承压板2则由于其具有流变特性而产生不均匀压缩，以适应上承压板I的倾斜，同时橡胶承压板2的流变变形使荷载均匀分布于上承压板I的圆柱体底面和金属弹性体3上表面。在均布荷载不超过最大允许值的范围内，金属弹性体3的挠曲变形呈线弹性特性，通过连通杆42将发生弹性形变的位移传递给位移传感器，从而实现荷载测试功能。此外，由于对转动变形的适应性，该新型负荷传感器可用作大型设备的荷载测定以及用作长期监测支承荷载的大型结构物的支座。
[0023]本发明的新型负荷传感器工作原理为:作用在上承压板I上的荷载经由上承压板
1、橡胶承压板2、金属弹性体3传至圆形底盆5的弹性形变测量装置4。由于建立了金属弹性体3在均布荷载作用下的线弹性挠曲变形与荷载大小之间的对应关系，在均布荷载不超过金属弹性体3的弹性极限荷载范围内，金属弹性体3中心点的挠度值与荷载大小之间成线性关系，通过试验室标定此线性关系曲线后，当测出中心点的挠度值便可得出作用在传感器上的荷载大小，实现负荷传感器测量荷载的功能。
[0024]本发明的新型负荷传感器与现有的负荷传感器相比，具有以下有益效果:
1、本发明的负荷测试方法独特，利用宏观变形测试替代微观变形测试，将负荷的测试转变为位移的测试，结构简单，成本低，测量结果准确； 2、本发明新型负荷传感器的金属弹性体上不用粘贴敏感元件，避免了敏感元件失效时更换困难，安装、更换使用过程比较方便；
3、本发明新型负荷传感器具有转动变形和滑动变形的适应性，拓宽了传感器的应用领域，其可应用于需要长期进行荷载监测的大型机械设备、建筑、桥梁、海洋平台等建筑物，与被测物同寿命，使用寿命长，可靠性高，结构高度低，造价低成本低。
[0025]以上仅为本发明的较佳实施例，不得以此限定本发明实施的保护范围，因此凡参考本发明的说明书内容所作的简单等效变化与修饰，仍属本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型负荷传感器，其特征在于，包括: 一圆形底盆，其中间具有一凹槽； 一上承压板，其上部伸出该凹槽，下部位于该凹槽内； 一金属弹性体，其靠近凹槽的底部，该金属弹性体与所述凹槽底部之间形成一容置空间； 一橡胶承压板，安装在所述金属弹性体与所述上承压板之间； 所述容置空间内以及圆形底盆的外侧壁上设置有弹性形变测量装置，该弹性形变测量装置包括:位于所述凹槽底部的固定铰支座，与该固定铰支座可转动连接的连通杆以及安装在圆形底盆外侧壁上的位移传感器； 其中，所述连通杆的一端的上端面通过支撑杆与所述金属弹性体底部接触，下端面与固定在凹槽底部的有预压缩变形的弹簧连接，所述连通杆的另一端通过设置在所述圆形底盆侧壁上的通孔伸到圆形底盆外侧，并与所述位移传感器连接。2.根据权利要求1所述的新型负荷传感器，其特征在于， 所述连通杆的另一端通过连杆与所述位移传感器连接。3.根据权利要求1所述的新型负荷传感器，其特征在于， 所述上承压板的上部为长方体部分，下部为圆柱体部分，所述圆柱体部分位于所述圆形底盆的凹槽内。4.根据权利要求3所述的新型负荷传感器，其特征在于， 所述上承压板的圆柱体的侧立面与所述圆形底盆凹槽的内侧壁之间具有一定的间隙，允许上承压板在所述圆形底盆的凹槽内转动。5.根据权利要求1所述的新型负荷传感器，其特征在于， 所述圆形底盆的凹槽的内侧周缘设置有环形凸台，所述金属弹性体安装在所述凸台上。6.根据权利要求1所述的新型负荷传感器，其特征在于， 所述金属弹性体为圆形或者为多边形。7.根据权利要求1所述的新型负荷传感器，其特征在于， 所述固定铰支座设置在所述圆形底盆凹槽的底部靠近内侧壁处。
【专利摘要】本发明公开了一种新型负荷传感器，其包括：一圆形底盆，中间具有一凹槽；一上承压板，其上部伸出该凹槽，下部位于该凹槽内；一金属弹性体，靠近凹槽的底部，该金属弹性体与所述凹槽底部之间形成一容置空间；一橡胶承压板，安装在所述金属弹性体与所述上承压板之间；所述容置空间内以及圆形底盆的外侧壁上设置有弹性形变测量装置，该弹性形变测量装置包括位于所述凹槽底部的固定铰支座，与该固定铰支座可转动连接的连通杆以及安装在圆形底盆外侧壁上的位移传感器。本发明新型负荷传感器利用宏观变形测试替代微观变形测试，结构简单，成本低；本发明新型负荷传感器的金属弹性体上没有粘贴敏感元件，避免敏感元件失效时更换的困难。
【IPC分类】G01L1/04
【公开号】CN105136346
【申请号】CN201510463388
【发明人】黄煜
【申请人】北京博源天衡科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月31日