[發明專利]一種截面內力測量傳感器及標定方法

有效

• 申請號: 201410057795.X
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103776578A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 陳再現;韓光;陳家輝;方韜;王瑞
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16;G01L25/00
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 王元生

1.一種截面內力測量傳感器，其特征在于：其包括底板、頂板，所述底板、頂板面積大小相等，上下彼此相對；所述頂板和底板之間設有四根豎向測力桿和四根斜向測力桿，所述各測力桿的兩端設有內螺紋，分別通過螺栓直接連接在所述頂板和底板之間；所述各測力桿上粘貼有若干單軸應變片；通過記錄所測試截面處各測力桿上的應變片的應變輸出值，根據標定的校核矩陣，即可得到所測試截面上的各內力分量。

2.根據權利要求1所述的截面內力測量傳感器，其特征在于：所述四根豎向測力桿和四根斜向測力桿均勻對稱的配置在底板與頂板之間，其中，四根豎向測力桿均勻對稱分布在四個角上；四根斜向測力桿分別布置在平行于兩相鄰豎向測力桿的平面內，且兩根平行的斜向測力桿斜向方向一致。

3.根據權利要求1所述的截面內力測量傳感器，其特征在于：所述各測力桿截面為圓形，中間截面直徑小于兩端截面。

4.根據權利要求1所述的截面內力測量傳感器，其特征在于：所述各測力桿上中部部位粘貼四個單軸應變片，其中兩個沿測力桿軸向方向粘貼，另兩個垂直于軸向粘貼，若干單軸應變片采用惠斯登全橋接法連接。

5.根據權利要求4所述的截面內力測量傳感器，其特征在于：所述單軸應變片為半導體應變片。

6.一種權利要求1所述截面內力測量傳感器的標定方法，其特征在于：選取至少8組不相關任意大小任意方向的外力，通過液壓加載裝置（如電液伺服作動器等）將在這些外力通過剛性傳力梁作用到頂板上，在頂板頂面產生至少8組內力分量????????????????????????????????????????????????，其中，V_xi、V_yi為第i組外力在頂板上面產生的沿x軸、y軸方向的剪力，M_xi、M_yi為第i組力在頂板上面產生的繞x軸、y軸方向的彎矩，T_xyi為第i組力產生的繞xoy面扭矩，?N_i第i組外力產生的軸力；由此，組成內力分量矩陣，其中n為外力的組數，n≥8；同時測得至少8組各測力桿上應變輸出值，從而組成應變矩陣，從中構造出可逆的方陣，得出校核矩陣為，根據內力分量和應變輸出值之間的物理關系ε，通過記錄所測試截面處各測力桿上的應變片的應變輸出值，根據標定的校核矩陣，即得到所測試截面上的各內力分量。