一种转换器（４０、４０’、４０”、４０”’）包括具有沿着柔量的轴线与传感器主体（４２）相连接的支架（４６、４８、４６Ｃ、４８Ｃ）的转换器主体。传感器主体（４２）适于关于两个正交传感轴线偏转，其中所述传感轴线与柔量的轴线相互正交。挠曲组件（１４７Ａ、１４７Ｂ）与传感器主体（４２）和一个或多个支架（４６、４８、４６Ｃ、４８Ｃ）相连接。每个挠曲组件（１４７Ａ、１４７Ｂ）沿着柔量的轴线是柔性的，而沿着与柔量的轴线相垂直的轴线是刚性的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种传递和测量沿着三个正交轴线的线性力和关于三个 正交轴线的力矩的装置。更具体地说，本专利技术涉及一种特别适用于测量在 诸如风道的测试环境中的测试样品上的力和力矩。
技术介绍
下面的讨论仅仅提供一般的背景信息，而并不意味着作为确定所要求 的主题内容的范围的辅助内容。精确和准确的力和力矩的负荷测量，对许多应用来说是非常重要的。 需要测量数个力矩和力的常见应用是在风道中的样品的测试中。测试样品 可放置在位于风道的凹坑中的台秤上。该台秤适用于接纳车辆或其它大型 测试样品，而不仅仅是车辆的比例(按比例縮小的)模型。实际车辆，而 不是车辆的比例模型，允许设计者确定原型体的实际测量值，而不仅仅是 推理测量值。如果测试样品是带有车轮的车辆，那么台秤就可装设有旋转 车轮的滚动带，这样才能够显著地提高测量的精度。力和力矩的六个分量作用于风道中的台秤上的测试样品上。这六个分 量已知为升力、拉力、侧力、俯仰力矩、偏转力矩和滚动力矩。这些作用 于测试样品上的力矩和力通常由对这些分量灵敏的转换器分解为力的三 个分量和力矩的三个分量。每个转换器装有传感器，如应变计，它们组合连接而形成惠斯通(Wheatstone)桥电路。通过适当地连接这些传感器， 形成的惠斯通电桥电路的不平衡能够分解为力三个分量和力矩三个分量 的读数。台秤往往易于受到不同测试环境的物理特性的影响，测试环境在没有 附加补偿的情况下可能会导致测量的不精确性。例如，风道中温度的瞬变 能够导致台秤的热膨胀，这样会对转换器产生不利的影响。此外，大型测试样品易于对转换器产生较大的推力负荷，这样就能产生不精确的测量。 因此，就存在一种持续的需求，来开发出一种适用于大型测试样品的台秤。
技术实现思路
以下的概括和总结是为了以简单的形式介绍一些构思，所述构思将在 后面的详细说明中进一步描述。这里的概括和总结不是为了确定所要求的 主题的关键特征或必要特征，也不是作为确定所要求的主题的范围的辅助 内容。此外，这里所提供的说明内容和所要求的主题不应当被解释为旨在 解决所讨论的
技术介绍
的任何缺点。本专利技术涉及一种适于使用具有以下特征的转换器在多个方向上传递 力和力矩的台秤。所述台秤适用于支撑诸如风道的测试环境中的诸如大型 车辆的测试样品。所述台秤包括框形支架和至少三个与框形支架相连接的 间隔开的转换器。每个转换器对于两个正交的传感轴线是灵敏的。转换器 配合用于提供表示相对于至少两个正交轴线的力和力矩的信号。在一个例 子中，框形支架包括第一周边框架和第二周边框架。该例子中的台秤包括 将第一周边框架与第二周边框架相连接的四个间隔开的转换器。对两个正 交传感轴线灵敏的转换器不会受到框形支架的热膨胀的影响，并抑制在对 三个正交传感轴线灵敏的转换器中产生的较大推力负荷。本专利技术还涉及一种转换器主体，该转换器主体具有沿着柔量(compliance)的轴线与传感器主体连接的支架。所述传感器主体适于关 于两个正交的传感轴线偏转，所述传感轴线与柔量的轴线相互正交。在一 个方面中，支架包括沿着柔量的轴线设置在传感器主体相反侧的一对半 钩。挠曲组件连接到传感器主体和一个或多个支架上。每个挠曲组件沿着 柔量的轴线是柔性的，而沿着与柔量的轴线相互正交的轴线是刚性的。附图说明图1是根据本专利技术构成的台秤的平面图。图2是具有附加特征并适用于接纳测试样品的图1所示台秤的正视图。图3是图2所示台秤的正视图，并具有示例性测试样品。图4是根据本专利技术构成的并包含于图1所示台秤中的转换器的俯视图。图5是图4所示转换器的前视图。图6是图4所示转换器的侧视图。图7是图4所示转换器的局部放大视图。图8是根据本专利技术构成的另一个转换器的侧视图。图9是根据本专利技术构成的另一个转换器的前视图。图10是图9所示的转换器的侧视图。图11是根据本专利技术构成的又一个转换器的侧视图。图12是典型的扭矩传感电路。图13是挠性枢轴承的透视图。具体实施例方式本专利技术的公开涉及传递和测量沿着三个正交轴线方向的线性力和关 于三个正交轴线的力矩的装置和结构。包括附图在内的公开内容参考了多 个解释性实例描述了一种台秤和所包含的转换器。例如，该公开相对于固 定于下面所述的多部分转换器组件上的框形支架进行。但是，应当注意本 专利技术也可以在其它的装置或结构及转换器中实施。本专利技术相对于框形支架 和转换器组件进行描述仅用于示例说明的目的。可以构思其它的例子，并 在下面提及，或者本领域的技术人员可以想象得到其它的例子。本专利技术的 保护范围并不仅限于这些少量的示例，即本专利技术所述的实施例。相反，本 专利技术的保护范围通过参考权利要求进行限定。可对包括没有公开的可替换 的设计的例子进行修改，仍然落在权利要求的保护范围内。本专利技术的台秤10的典型的实施例如图l一3所示。在所示的实施例中， 台秤10可包括第一框形支架12和第二框形支架14。多个转换器组件16 (这里为四个，但是可以使用三个或更多个的任何数量)将第一框形支架 12与第二框形支架14相连接。台秤10可用于测量作用于标称上较大重 量或质量的诸如车辆、发动机和飞机等的测试样品上的力和力矩。框形支 架12和14是标称上无应力的反作用框架，其中每个转换器包括双轴力转 换器。在台秤10中可设置不同等级的挠曲隔离以能提供增强的灵敏性，同时标称上支撑较大的质量。参考图4一6，其中一个转换器组件用40表示，其中每个转换器组件 16优选相似地构成。转换器组件40包括传感器主体42和挂钩组件44。 挂钩组件44包括第一半钩46和第二半钩48。传感器主体42设置在半钩 46和48之间，并用合适的紧固件连接在一起。在图示的实施例中，紧固 件包括螺栓或螺杆50，所述螺栓或螺杆50分别延伸通过半钩48、传感器 主体42和半钩46的孔48A， 42A和46A。螺母51设置在螺杆50的端部 53上，特级螺母52拧到螺杆50的端部54上。多个固定螺钉56延伸通 过螺母52中的孔以接合半钩46的端部。固定螺钉56的紧固允许有效地 实现高的夹紧压力，并且在每个固定螺钉56上具有减小的转矩值，而不 是通过使用螺母52本身。应当注意虽然挂钩46和48的中心部分围绕 孑L46A、 42A和48A接合或接触传感器主体42的中心部分，但是另一方 面空隙设置在半钩46和48中和每一个与传感器主体42之间，从而允许 传感器主体42能够相对于半钩46和48移动。传感器主体42优选是整体的，由单个整体材料块形成。传感器主体 42包括脊形中心毂60，在此包括孔42A，和与中心毂60同心或围绕中心 毂60设置的脊形周边主体62。多个挠曲结构64 (这里是挠曲梁64，但 是可以使用其它的形式)将中心毂60与周边主体62相连接。在图示的实 施例中，多个挠曲梁64包括四个带条71、 72、 73和74。每个带条71 — 74沿着相对应的纵向轴线71A、 72A、 73A和74A从中心毂60径向延伸 到周边主体62。优选地，轴线71A与轴线73A对准，而轴线72A与轴线 74A对准。此外，轴线71A和73A垂直于轴线72A和74A。虽然图示中 的挠曲梁64的数量为四个，但是应该理解三个或更多个的任何数量的带 条可用于连接中心毂60和周边主体62。优选地，挠曲梁64绕85所示的中心轴线以等角度的间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适于在多个方向上传送力和力矩的台秤，所述台秤包括：框形支架；以及与所述框形支架相连接的至少三个间隔开的转换器，每个转换器关于两个正交的传感轴线是灵敏的，其中所述至少三个间隔开的转换器配合用于提供表示相对于所述至少两个正交轴线的力和力矩的信号，每个转换器具有转换器主体，包括：支架；以及传感器主体，所述传感器主体沿着柔量的轴线连接支架，其中传感器主体适于关于两个正交传感轴线偏转，其中所述传感轴线与柔量的轴线相互正交；以及与传感器主体相连接的第一挠曲组件和与所述支架相连接的第二挠曲组件，每个所述第一挠曲组件和第二挠曲组件沿着柔量的轴线是柔性的，沿着与柔量轴线相垂直的轴线是刚性的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：理查德A迈耶，道格拉斯J奥尔森，伊恩T孔斯，
申请(专利权)人：MTS系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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