关于国家新型实用专利塞入式组合测力传感器(三棱塞入式测力传感器)可行性的不同意见

　　一、序言

　　通过专利技术推进我国计量检测技术和计量手段的不断提升, 实现中华民族科学技术的腾飞,创造更多更好的具有自主知识产权品牌的计量产品, 是人们所希望的。同时笔者还希望通过学术交流、百家争鸣, 使具有国家专利技术的计量产品能在理论和实践中经得起科学的验证和推敲, 使之更好的为国家的经济建设作出贡献造福于人民。

　　二、塞入式测力传感器的基本测量原理

　　众所周知, 塞入式测力传感器的测量原理是基于双剪切桥式传感器, 它是通过测量钢轨腹板区域的剪应力, 来实现和获得对轮重力值( 或应力) 的测量( 如图 a) , 由于直接在钢轨腹板上贴片制作的条件和工艺复杂, 并且其获得测量的灵敏度太小, 因此通常采用塞入式测力传感器( 图 b) 的方法, 来间接实现钢轨腹板处的剪应力测量, 从而最终达到对轮重或对应力的测量与分析的目的。

　　塞入式测力传感器, 测量的基本原理: 当车轮( 轮重) 作用在钢轨上时, 钢轨腹板处由于剪切变形, 其在钢轨上所开的圆孔趋于变成椭圆状, 因为在圆孔中装有塞入式传感器, 于是在 α=45°方向产生挤压效应, 在 β=135°方向产生压力释放效应, 若传感器装入钢轨时不加初始预紧力, 则将在 β=135°方向产生间隙, 因此传感器在装入钢轨圆孔时, 必需施加一定的预紧力。在当钢轨受到 P 作用后, 塞入式传感器内的应变片, 便会在 β=135°和 α=45°方向产生拉、压效应( 见图 c) , 随着应变片电阻值的增减, 惠斯登电桥产生差动输出, 就能形成一个常规的传感器。

　　现行的塞入式测力传感器大致有三种模式, 一种是日本公司采用的圆锥体均匀过盈配合模式; 第二种是德国公司采用的圆柱体过盈配合的模式; 第三种是杭州钱江称重技术有限公司和柳州铁路科学技术研究所等单位于 1989 年开始合作开发的塞入式测力传感器, 属凸台锥体过盈配合的模式。由于第三种模式配合面的变动较小, 即传感器边界条件变动较小, 因而更加有利于提高测量精度。通过国内外众多应用场合的长期使用后, 在理论和实践上得到了充分的验证, 也是广大计量技术人员所认同的模式之一。不管采用何种模式, 必须确保塞入式测力传感器如图 c 所示的 α=45°及 β=135°为受力轴线。方能真实体现这些模式传感器的本来性能。

　　三、塞入式组合测力传感器( 三棱塞入式测力传感器) 其说

　　最近笔者在查阅有关资料时, 偶然发现了一种“塞入式组合测力传感器”申请和通过了国家新型实用专利, 经过对“塞入式组合测力传感器”专利中的技术说明书及专利技术说明书附图进行阅读。分析后发现该方案的传感器发明, 是根本无法实现的技术。现将“塞入式组合测力传感器”专利中的技术说明书里的