本发明专利技术涉及一种适用于在多个方向上传送力和力矩的台秤１０。台秤１０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。台秤１０包括框形支架１２，１４和至少三个与框形支架１２，１４相连接的间隔开的转换器４０，４０Ａ。每个转换器４０，４０Ａ关于两个正交的传感轴线是灵敏的。转换器４０，４０Ａ合作（协作／配合）用于提供表示关于至少两个正交轴线的力和力矩的信号。每个转换器４０，４０Ａ包括转换器主体，转换器主体具有沿着柔量的轴线连接传感器主体４２的支架４６，４８。传感器主体４２适于绕两个正交的传感轴线偏转，而传感轴线与柔量的轴线相互正交。
【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送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的力和力矩。
技术介绍
精确和准确的负荷的测量，力和力矩，对许多应用来说是非常重要的。需要测量数个力矩和力的共同使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，而不仅仅是比例(按比例缩小的)模型车辆。实际车辆，而不是比例模型车辆，允许设计者确定原型体的实际测量，而不仅仅是推理测量。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。这六个分量公知为升力、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用对这些分量灵敏的转换器通常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与大型测试样品一起使用的台秤。
技术实现思路
本专利技术涉及一种适用于在多个方向上传送力和力矩的台秤。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。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。转换器合作(协作/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在传感轴线与柔量的轴线相互正交时关于两个正交的传感轴线偏转。在一个方面中，支架包括沿着柔量的轴线向上设置在传感器主体相反侧的一对挂钩对分。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3所示台秤中的转换器的俯视图。图5是图4所示转换器的正视图。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。具体实施例方式本专利技术的公开涉及传送和测量沿着三个正交轴线方向的力和关于三个正交轴线的力矩的装置和结构。包括附图在内的技术方案参考了几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解释说明作用。其它的例子可以考虑，并在下面提及，或者本领域的技术人员可以想象得到。本专利技术的保护范围并不仅限于这些实施例，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后面的权利要求进行限定。可对包括没有公开的其它设计的例子进行修改，仍然落在权利要求的保护范围内。本专利技术一个示例性实施例的台秤10如图1-3所示。在所示的实施例中，台秤10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、发动机和飞机的测试样品上的力和力矩。框形支架12和14标称上是无应力的反力(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4-6，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包括第一挂钩对分46和第二挂钩对分48。传感器主体42设置在挂钩对分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纹杆50，所述螺栓或螺纹杆50分别延伸通过挂钩对分48、传感器主体42和挂钩对分46的孔48A，42A和46A。螺母51设置在螺纹杆50的端部53上，特级螺母52拧到螺纹杆50的端部54上。多个固定螺钉56延伸通过螺母52中的孔以接合挂钩对分46的端部。固定螺钉56的紧固允许以每个固定螺钉56上的减小转矩值而不是通过使用螺母52本身有效地实现高的夹紧压力。应当注意虽然挂钩46和48的中心部分围绕孔46A，42A和48A接合或接触传感器主体42的中心部分，但是空隙设置在挂钩对分46和48中每一个与传感器主体42之间，从而允许传感器主体42能够相对于挂钩对分46和48移动。传感器主体42优选是整体的，且由单个整体材料块一体形成。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71A与轴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。虽然图示的挠曲梁64的数量为四个，但是应该明白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所示的中心轴以等角度的间隔间隔开。挠曲部件81，82，83和84分别将每个挠曲梁71-74的端部与周边主体62相连接。挠曲部件81-84沿着相对应的纵向轴线71A-74A与每个相对应的挠曲梁71-74的移位相一致。在图示的实施例中，挠曲部件81-84是相同的，并且包括一体形成的挠曲带条86和88。挠曲带条86和88位于每个纵向轴线71A-74A的相反侧，并连接于相对应的挠曲梁71-74和周边主体62。传感装置测量传感器主体42的部分的移位或变形。在图示的主体中，多个应变传感器90安装在挠曲梁64上以传感其中的应变。虽然多个传感器90能够位于多个挠曲梁64上以提供剪切应力的指示，在图示实施例中，应变传感器传统上安装以提供表示挠曲梁64中弯曲应力的输出信号。在图示的实施例中，在每个转换器40的传感器主体42上设置八个应变传感器，其中形成两个常规的惠斯通(Wheatstone)电桥。第一惠斯通电桥或传感电路传统上是由设置在挠曲梁71和73上的应变传感器形成的，而第二惠斯通电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用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；和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合作以便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。
【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，
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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