[發(fā)明專利]測量構(gòu)件微小變形的引伸計(jì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010623280.3
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102175137A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟崇樸;徐明龍;馮勃;陶福洋
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種引伸計(jì)，具體涉及一種測量構(gòu)件微小變形的引伸計(jì)。

背景技術(shù)

引伸計(jì)已廣泛應(yīng)用于石油開采工程、航天航空工程、土木建筑水利工程、橋梁與道路工程以及各個(gè)工程領(lǐng)域內(nèi)大型設(shè)備的應(yīng)力應(yīng)變測量，現(xiàn)有的應(yīng)變式引伸計(jì)的彈性元件結(jié)構(gòu)，主要有三種：懸臂梁結(jié)構(gòu)、剛性壁弓形結(jié)構(gòu)或者柔性臂弓形結(jié)構(gòu)。但是，這三種類型的引伸計(jì)的精度和線性度都不能完全滿足大構(gòu)件的微小變形的測量要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種測量構(gòu)件微小變形的引伸計(jì)，該引伸計(jì)在被測構(gòu)件上固定有剛性支架梁，在剛性支架梁上帶有半橢圓環(huán)形彈性元件，且半橢圓環(huán)形彈性元件上設(shè)置有應(yīng)變片組和接線端子組相連接組成惠斯通電橋，這樣在被測構(gòu)件表面發(fā)生微小變形時(shí)，該引伸計(jì)的剛性支架梁相鄰的兩個(gè)端部之間的距離發(fā)生和被測構(gòu)件表面微小變形大小相同的變化，這樣引發(fā)其上的應(yīng)變片組也發(fā)生相應(yīng)的形變，隨后同步影響到其和對應(yīng)的接線端子組相連接組成惠斯通電橋中的第三接線端子以及第四接線端子所構(gòu)成的惠斯通電橋的輸出信號電壓，由此輸出信號電壓便可得到被測構(gòu)件的應(yīng)變，這樣的引伸計(jì)的精度和線性度都能完全滿足大構(gòu)件的微小變形的測量要求，并且結(jié)構(gòu)簡單安裝方便。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種測量大構(gòu)件微小變形的引伸計(jì)，在被測構(gòu)件1上固定有兩根左右對稱的剛性支架梁2，該兩根剛性支架梁2相鄰的兩個(gè)端部分別被半橢圓環(huán)形彈性元件4的兩個(gè)端部的豎直延伸部分5嵌入而連接，半橢圓環(huán)形彈性元件4上設(shè)置有應(yīng)變片組和對應(yīng)的接線端子組3相連接組成惠斯通電橋。

所述的引伸計(jì)通過下列公式得到被測構(gòu)件1微小變形下的應(yīng)變：

ϵ=ΔLL=ΔlL=AU]]>

其中ε是被測構(gòu)件待測應(yīng)變，ΔL是被測構(gòu)件1的待測微小變形，L是被測構(gòu)件1的被測部分長度，Δl剛性支架梁2相鄰的兩個(gè)端部之間的距離變化，A是標(biāo)定系數(shù)，U是惠斯通電橋的輸出信號電壓。

所述的應(yīng)變片組含有第一應(yīng)變片8、第二應(yīng)變片9、第三應(yīng)變片10和第四應(yīng)變片11，第一應(yīng)變片8和第二應(yīng)變片9設(shè)置在半橢圓環(huán)形彈性元件4的頂部上表面6上，而第三應(yīng)變片10和第四應(yīng)變片11設(shè)置在半橢圓環(huán)形彈性元件4的頂部下表面7上。

所述的接線端子組3包括與供電正極相連接的第一接線端子12、與供電負(fù)極相連接的第二接線端子13、第三接線端子14以及第四接線端子15，所述的第一接線端子12和第三接線端子14同第一應(yīng)變片8相連接，第一接線端子12還和第四應(yīng)變片11相連接，第四應(yīng)變片11和第四接線端子15相連接，第二接線端子13和第四接線端子15同第二應(yīng)變片9相連接，第二接線端子13和第三接線端子14同第三應(yīng)變片10相連接，所述的第三接線端子14以及第四接線端子15的電壓輸出構(gòu)成惠斯通電橋的輸出信號電壓。

本發(fā)明的目的在于提供一種測量構(gòu)件微小變形的引伸計(jì)，通過被測構(gòu)件1表面發(fā)生微小變形時(shí)，該引伸計(jì)的剛性支架梁相鄰的兩個(gè)端部之間的距離發(fā)生和被測構(gòu)件表面微小變形大小相同的變化，這樣引發(fā)第一應(yīng)變片8、第二應(yīng)變片9、第三應(yīng)變片10和第四應(yīng)變片11也發(fā)生相應(yīng)的變形，隨后同步影響到其和對應(yīng)的接線端子組3相連接組成惠斯通電橋中的第三接線端子14以及第四接線端子15所構(gòu)成的惠斯通電橋的輸出信號電壓，由此輸出信號電壓便可推算出被測構(gòu)件1的微小變形量下的應(yīng)變，這樣的引伸計(jì)的精度和線性度都能完全滿足大構(gòu)件的微小變形的測量要求，并且結(jié)構(gòu)簡單安裝方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的測量構(gòu)件微小變形的引伸計(jì)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的半橢圓環(huán)形彈性元件的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是帶有本發(fā)明的應(yīng)變片組和對應(yīng)的接線端子組的連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。