本發(fā)明涉及精密測量，具體而言，涉及一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
1、在交通運(yùn)輸、大型設(shè)備裝配等場景中，需要對較大質(zhì)量進(jìn)行高靈敏度稱重。
2、相關(guān)技術(shù)中的稱重傳感器包括壓電式、壓磁式以及電阻應(yīng)變式傳感器。在大質(zhì)量稱重場景中采用電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器利用應(yīng)變電阻效應(yīng)，即材料的電阻在外力作用下發(fā)生改變，通過檢測材料電阻的變化，可以實(shí)現(xiàn)對質(zhì)量的測量。然而，電阻應(yīng)變傳感器的靈敏度較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，該基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備具有分辨力高、寬量程等優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明還提出一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感方法。
3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例提出一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，所述基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備包括：彈性體，所述彈性體上設(shè)有第一彈性槽、第二彈性槽和第三彈性槽，所述第一彈性槽、所述第二彈性槽和所述第三彈性槽均沿前后方向貫通所述彈性體，所述第三彈性槽在上下方向上位于所述第一彈性槽和所述第二彈性槽之間，所述第一彈性槽與所述彈性體的左側(cè)表面連通，所述第二彈性槽與所述彈性體的右側(cè)表面連通，所述第三彈性槽包括上子槽、中子槽和下子槽，所述上子槽和所述下子槽均沿左右方向延伸，所述下子槽位于所述上子槽下方，所述中子槽沿上下方向延伸且分別與所述上子槽和所述下子槽連通，所述中子槽的左右兩側(cè)分別形成第一位移部和第二位移部；第一懸臂，所述第一懸臂與所述第一位移部相連；第二懸臂，所述第二懸臂與所述第二位移部相連；電容式位移傳感器，所述電容式位移傳感器在上下方向上位于所述第一懸臂和所述第二懸臂之間。
4、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，具有分辨力高、寬量程等優(yōu)點(diǎn)。
5、另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備還可以具有如下附加的技術(shù)特征：
6、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一彈性槽的右端、所述第二彈性槽的左端、所述上子槽的左右兩端和所述下子槽的左右兩端均設(shè)有圓槽。
7、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述彈性體構(gòu)造為在上表面加載負(fù)載時，所述彈性體內(nèi)的應(yīng)力最大處位于所述下子槽的右端且應(yīng)力最大值小于等于所述彈性體材料的屈服極限的一半。
8、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述彈性體的上表面具有凸出于所述彈性體上表面的加載凸臺。
9、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一懸臂包括第一豎直段和第一水平段，所述第一豎直段與所述第一位移部相連，所述第二懸臂包括第二豎直段和第二水平段，所述第二豎直段與所述第二位移部相連，所述電容式位移傳感器位于所述第一水平段和所述第二水平段之間。
10、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一位移部和所述第二位移部上均設(shè)有安裝孔，所述第一懸臂和所述第二懸臂分別通過配合在所述安裝孔內(nèi)的螺栓安裝在所述第一位移部和所述第二位移部上。
11、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備還包括：安裝座，所述安裝座設(shè)在所述第一懸臂和所述第二懸臂中位于下方的一個上；保護(hù)套筒，所述保護(hù)套筒可上下移動地設(shè)在所述安裝座上，所述電容式位移傳感器配合在所述保護(hù)套筒內(nèi)且上端向上凸出于所述保護(hù)套筒，所述保護(hù)套筒的底面與周面的連接處具有楔形槽；調(diào)節(jié)楔，所述調(diào)節(jié)楔可水平移動地設(shè)在所述安裝座上且與所述楔形槽配合；螺紋鎖止件，所述螺紋鎖止件螺紋配合在所述安裝座上且適于抵接所述保護(hù)套筒。
12、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備還包括地電極，所述地電極與所述第一位移部和所述第二位移部中的一個電連接。
13、根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述彈性體為馬氏體沉淀硬化不銹鋼材料件。
14、根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例提出一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感方法，所述基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感方法采用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，包括以下步驟：
15、測量所述電容式位移傳感器的基礎(chǔ)輸出電壓；
16、測量所處位置的標(biāo)定位置重力加速度值，在所述彈性體上加載不同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，分別測量所述電容式位移傳感器的標(biāo)定輸出電壓，計算所述電容式位移傳感器的標(biāo)定電壓輸出變化值，根據(jù)所述標(biāo)定位置重力加速度值，繪制所述電容式位移傳感器的標(biāo)定電壓輸出變化值隨標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量變化的關(guān)系曲線，并擬合得到所述關(guān)系曲線的斜率；
17、測量所處位置的實(shí)際位置重力加速度值，在所述彈性體上加載被測重物，測量所述電容式位移傳感器的實(shí)際輸出電壓，計算所述電容式位移傳感器在被測重物加載前后的實(shí)際電壓輸出變化值，根據(jù)所述斜率、所述實(shí)際位置重力加速度值和所述實(shí)際電壓輸出變化值計算得到被測重物的質(zhì)量。
18、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感方法，通過利用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，具有分辨力高、寬量程等優(yōu)點(diǎn)。
19、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
1.一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，所述第一彈性槽的右端、所述第二彈性槽的左端、所述上子槽的左右兩端和所述下子槽的左右兩端均設(shè)有圓槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，所述彈性體構(gòu)造為在上表面加載負(fù)載時，所述彈性體內(nèi)的應(yīng)力最大處位于所述下子槽的右端且應(yīng)力最大值小于等于所述彈性體材料的屈服極限的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，所述彈性體的上表面具有凸出于所述彈性體上表面的加載凸臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，所述第一懸臂包括第一豎直段和第一水平段，所述第一豎直段與所述第一位移部相連，所述第二懸臂包括第二豎直段和第二水平段，所述第二豎直段與所述第二位移部相連，所述電容式位移傳感器位于所述第一水平段和所述第二水平段之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，所述第一位移部和所述第二位移部上均設(shè)有安裝孔，所述第一懸臂和所述第二懸臂分別通過配合在所述安裝孔內(nèi)的螺栓安裝在所述第一位移部和所述第二位移部上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，還包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，還包括地電極，所述地電極與所述第一位移部和所述第二位移部中的一個電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，其特征在于，所述彈性體為馬氏體沉淀硬化不銹鋼材料件。
10.一種基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感方法，其特征在于，采用根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的基于電容傳感器檢測微位移的大質(zhì)量稱重傳感設(shè)備，包括以下步驟：