三向微小力学信号检测装置

摘要

本发明涉及一种三向微小力学信号检测装置，属于高精密检测设备。该装置采用整体线切割方式加工，无装配连接环节，主要由XYZ三向力加载作用台、八根支撑架、横梁、固定座、XYZ三向力检测弹性体、XYZ三向力检测电阻应变片组成；三向力加载作用台由上部四根支撑架通过薄弱弹性体连接，横梁由上下八根支撑架通过薄弱弹性体连接，下部四根支撑架通过XY向力检测弹性体固定在底端固定座上，Z向力检测弹性体位于横梁中间。本发明的优点在于能够实现XYZ三方向力同时检测，Z向检测精度为10毫牛，XY向精度为1毫牛。各向力影响较小，且减小了解耦的难度。整个装置能够在精密设备上的力学信号检测上得以应用，尤其适用于多维加载的需要。

主权项

一种三向微小力学信号检测装置，其特征在于：包括X向力检测机构、Y向力检测机构及Z向力检测机构，所述X向力检测机构包括下支撑架Ⅰ、Ⅲ（4a、4c）、X向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（6a、6b）及X向力检测电阻应变片Ⅰ、Ⅱ（9a、9b），X向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（6a、6b）分别设置在下支撑架Ⅰ、Ⅲ（4a、4c）的底部；该下支撑架Ⅰ、Ⅲ（4a、4c）的底端分别与固定座（5）连接，上端分别与上支撑架Ⅰ、Ⅲ（2a、2c）及十字横梁（3）连接，该上支撑架Ⅰ、Ⅲ（2a、2c）分别通过薄弱弹性体与XYZ三向力加载作用台（1）连接，施加Z向力时该薄弱弹性体传导Z向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（8a、8b）变形；所述Y向力检测机构包括下支撑架Ⅱ、Ⅳ（4b、4d）、Y向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（7a、7b）及Y向力检测电阻应变片Ⅰ、Ⅱ（10a、10b），该Y向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（7a、7b）分别设置在下支撑架Ⅱ、Ⅳ（4b、4d）的底部；该下支撑架Ⅱ、Ⅳ（4b、4d）的底端分别与固定座（5）连接，上端分别与上支撑架Ⅱ、Ⅳ（2b、2d）及十字横梁（3）连接，该上支撑架Ⅱ、Ⅳ（2b、2d）分别通过薄弱弹性体与XYZ三向力加载作用台（1）连接，施加Z向力时该薄弱弹性体传导Z向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（8a、8b）变形；所述Z向力检测机构包括十字横梁（3）、Z向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（8a、8b）及Z向力检测电阻应变片Ⅰ、Ⅱ（11a、11b），Z向力检测弹性体Ⅰ、Ⅱ（8a、8b）分别设置于十字横梁（3）中间，该十字横梁（3）分别与上支撑架Ⅰ~Ⅳ（2a~2d）及下支撑架Ⅰ~Ⅳ（4a~4d）连接。