[實用新型]多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置

有效

• 申請號: 201320189768.9
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN203163912U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 陳勝銘;羅迎社;鄧瑞基;羅樹凌;鄧旭華;鄧彪;李卉;張永忠;任嘉
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置。

背景技術

研究表明，有缺陷的高聚物以一定的速度拉伸時，會在裂口周圍產生一定的溫升，同時伴生一定強度的磁場。為了進一步研究該磁場與拉伸時產生的溫升之間的關系，需要在自動控制拉伸速度的同時，對試件的溫升與磁感應強度進行同步測量，并以時間同步方式保存所有的測量數據：拉力、位移量、磁感應強度、溫度(圖像數據)，以研究并確定它們之間的關系。

檢測液壓拉伸試驗機的夾頭對試件的拉力是極為困難的，由于夾頭處無法安裝傳感器，另外，自帶有壓力檢測的試驗機，無法直接輸出壓力數據給多場耦合綜合測試系統的控制器，因此，有必要設計一種多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置，該多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置結構簡單，易于實施，構思巧妙。

實用新型的技術解決方案如下：

一種多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置，其特征在于，包括應變式壓力傳感器、放大器、控制器和上位機；應變式壓力傳感器的輸出信號經放大器放大后輸入到控制器中，控制器與上位機通過USB線連接；應變式壓力傳感器安裝在液壓拉伸試驗機的油缸上；

應變式壓力傳感器為圓筒式結構，應變式壓力傳感器主體為一個帶有一個軸向盲孔的圓筒，圓筒的開口端設有用于連接油缸的外螺紋；圓筒的外壁上設有4片應變片：R1～R4；其中R1和R2在設置在圓筒外壁的一側，R3和R4設置在圓筒外壁的相對的另一側；且R1和R3橫向平齊并位于圓筒的實心段的外側，R2和R4橫向平齊并位于圓筒的盲孔段外側，橫向指圓筒的徑向；

R1～R4連接成橋式檢測電路：即R1和R4依次串聯后與直流電源并接；R2和R3依次串聯后與直流電源并接，R1與R4的連接點即為c點，R2與R3的連接點即為d點，c點和d點間的電壓即為傳感器的輸出電壓。

附圖說明

圖1是應變式壓力傳感器的結構圖；

圖2是應變式壓力傳感器的電路圖；

圖3是多場耦合綜合測試系統的總體框圖。

有益效果：

本實用新型的多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置，通過測量油缸的形變來間接測量夾頭對試件的拉力，構思巧妙，而且采用應變式壓力傳感器具有結構簡單，易于實施等優點，該裝置非常適合于應用在多場耦合綜合測試系統中。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明：

實施例1：

如圖1-2所示，一種多場耦合綜合測試系統中的拉力測量裝置，其特征在于，包括應變式壓力傳感器、放大器、控制器(即ARM處理器)和上位機(即工控機)；應變式壓力傳感器的輸出信號經放大器放大后輸入到控制器中，控制器與上位機通過USB線連接；應變式壓力傳感器安裝在液壓拉伸試驗機的油缸上；

應變式壓力傳感器為圓筒式結構，應變式壓力傳感器主體為一個帶有一個軸向盲孔的圓筒，圓筒的開口端設有用于連接油缸的外螺紋；圓筒的外壁上設有4片應變片：R1～R4；其中R1和R2在設置在圓筒外壁的一側，R3和R4設置在圓筒外壁的相對的另一側；且R1和R3橫向平齊并位于圓筒的實心段的外側，R2和R4橫向平齊并位于圓筒的盲孔段外側，橫向指圓筒的徑向；

R1～R4連接成橋式檢測電路：即R1和R4依次串聯后與直流電源并接；R2和R3依次串聯后與直流電源并接，R1與R4的連接點即為c點，R2與R3的連接點即為d點，c點和d點間的電壓即為傳感器的輸出電壓。該輸出電壓即反映了拉力測量裝置需要檢測的壓力。

油缸中的油壓同時反映了拉伸力的大小。因此測得油缸中的油壓，即可獲得拉伸力的大小。在油缸底部開孔，安裝壓力傳感器以測量油缸中油壓。原WE-30型萬能材料試驗機的油缸活塞直徑為D＝140mm，可算得油缸活塞的面積為：

S＝π(D/2)²＝3.14×(0.14/2)²＝0.015m²????(2.1)

試驗機的最大載荷為30噸，約合300KN。則油缸內的最大壓強為：

3×10⁵/0.015＝2×10⁷Pa＝20MPa????(2.2)