[发明专利]数字称重传感器

说明书

本发明涉及一种数字称重传感器。该数字称重传感器包括弹性元件，在弹性元件上设有至少一个第一应力感知单元；紧固连接件，穿设于弹性元件内，用于安装紧固数字称重传感器，在紧固连接件上设有至少一个第二应力感知单元；所述数字称重传感器通过第一应力感知元件和第二应力感知元件来监测紧固连接件的紧固状态。本发明提出了一种数字称重传感器，能够有效提供安装状态下紧固力的实时监测。

技术领域

本发明涉及称重传感器设计技术领域，尤其涉及一种数字称重传感器。

背景技术

在现代化的工业生产流程中，重量信息经常成为关键的信息来源和控制目标，例如在车辆衡系统中，重量信息就是所需要的最终输出数据；在灌装生产线上，重量信息就成为灌装生产流程的控制目标。因此，称重的可靠性和精确性具有重大意义。

随着数字化和信息化技术的发展，传统的称重系统已经开始进入数字称重系统时代，在传感器中内置具备高精度模数转换功能和数字处理能力的电路，将传感器的受载力信息转化成数字信号；一只或多只数字称重传感器通过有线或者无线等通讯方式，与仪表、工控机等终端设备进行数据和指令的交互，共同构成称重通讯拓扑网络，将格式化后的称重数据发往仪表、工控机等终端设备，进行最终处理和显示。

数字称重传感器通常使用螺栓等紧固件，在施加预设的力矩后，与安装面进行紧固，从而完成安装。在使用过程中，由于受到载荷的长时间冲击或振动影响，紧固件可能出现不同程度的松动，从而影响称重数据的准确性，甚至造成安全事故。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种数字称重传感器，能够有效提供安装状态下紧固力的实时监测。

具体地，本发明提出了一种数字称重传感器，包括，

弹性元件，在所述弹性元件上设有至少一个第一应力感知元件；

紧固连接件，穿设于所述弹性元件内，用于安装紧固所述数字称重传感器，在所述紧固连接件上设有至少一个第二应力感知元件；

所述数字称重传感器通过所述第一应力感知元件和第二应力感知元件来监测所述紧固连接件的紧固状态。

根据本发明的一个实施例，所述数字称重传感器还包括垫片，设置在所述弹性元件和紧固连接件的端部之间，在所述垫片上设有至少一个第三应力感知元件，通过所述第一应力感知元件、第二应力感知元件和第三应力感知元件来监测所述紧固连接件的紧固状态。

根据本发明的一个实施例，所述紧固连接件为螺栓。

根据本发明的一个实施例，在所述弹性元件上设有两个所述第一应力感知元件，对称设置在所述紧固连接件的长度方向上的两侧。

根据本发明的一个实施例，所述第一应力感知元件、第二应力感知元件和第三应力感知元件为电阻式应变计、电容式应变计和压电元件中的一种或几种。

根据本发明的一个实施例，所述数字称重传感器还包括物理检测电路和处理单元，所述物理检测电路将所述第一应力感知元件和第二应力感知单元检测到的模拟信号转换为数字信号并发送到所述处理单元，所述处理单元用于判断所述紧固连接件状态的可靠性。

根据本发明的一个实施例，所述处理单元包括紧固力计算模块、紧固力分析模块及紧固力状态处理模块，所述紧固力计算模块用于计算从所述物理检测电路获得的数字信号，从而得到准确的紧固力数据，所述紧固力分析模块用于实时分析所述紧固力数据，所述紧固力状态处理模块获取所述紧固力分析模块的处理结果，以生成紧固力状态信息矩阵。

根据本发明的一个实施例，所述数字称重传感器还包括报警单元，所述报警单元连接所述处理单元，所述处理单元对所述紧固力状态信息矩阵进行记录、存储和分析，并根据分析结果向所述报警单元发出报警指令。

根据本发明的一个实施例，所述处理单元还包括存储单元，用于存储所述紧固力状态信息矩阵。