[發明專利]一種用于應力測量系統校準的拉應力發生裝置

有效

• 申請號: 201410090613.9
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103822755A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 肖定國;徐春廣;李煥新;宋文濤;李驍;靳鑫
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及一種用于應力測量系統校準的拉應力發生裝置，該裝置適用于超聲應力檢測系統拉應力測量性能的評估與校準。

二、背景技術

材料結構應力的無損檢測技術一直被廣泛關注，超聲法應力測量技術作為主要檢測方法之一主要是利用超聲波傳播速度與應力狀態的關系來對材料結構應力進行測量的，而且此方法與小孔法、X射線衍射法、磁粉法、中子衍射法相比有很多優點，不僅不損傷被測物體，而且對人體完全無害。

在利用超聲波無損檢測物體的結構應力日漸成熟的同時，對其檢測結果的校準也逐漸受到廣泛地關注，因此設計能產生標準拉應力發生裝置超聲應力檢測系統的測量性能進行評估與校準，對保證超聲應力檢測系統測量的拉應力值具有溯原性和準確性，有非常重要的意義。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種用于應力測量系統校準的拉應力發生裝置，且具有結構簡單、外形美觀和體積小的特點。

本發明的目的是這樣實現的，用被測材料制作彈性拉應力發生元件，將兩個螺栓從裝置的兩端旋緊，通過框架與螺栓的作用力與反作用力的作用，使彈性拉應力發生元件上校準區域產生拉應力，由環形測力傳感器測出作用在彈性拉應力發生元件的拉力，再測出彈性拉應力發生元件上校準區域的橫截面長、寬，通過公式計算出彈性拉應力發生元件上校準區域內的拉應力值，對于測力的環形力傳感器和彈性元件截面測量的長度測量儀器可事先進行校準和溯源，因此，計算出的拉應力值可以作為拉應力標準值，然后用超聲應力檢測系統對彈性拉應力發生元件上校準區域內的拉應力值進行測量，通過與計算所得結果的對比來評估與校準超聲應力檢測系統對拉應力測量的準確性。

四、附圖說明

圖1拉應力發生裝置裝配圖；

圖2超聲應力檢測檢測系統對彈性拉應力發生元件上校準區域的拉應力測量示意圖。

附圖標記說明如下：

圖1：螺栓1、墊圈2、環形測力傳感器3、框架4、彈性拉應力發生元件5、螺栓6

圖2：超聲應力檢測系統的傳感器7、彈性拉應力發生元件5

五、具體實施方式

下面對本發明的具體實施方式進行詳細說明：

1.彈性拉應力發生元件校準區域拉應力的產生與計算

（1）彈性拉應力發生元件校準區域拉應力的產生與計算原理

如圖1所示，將墊圈2、環形測力傳感器3、、框架4和彈性拉應力發生元件5由上到下同心放置，兩個螺栓1和6從裝置的兩端擰入彈性拉應力發生元件5，便可使彈性拉應力發生元件上校準區域產生拉應力。拉應力值的大小通過測量拉力值和彈性元件截面積計算得到，用環形測力傳感器測出作用于彈性元件的拉力大小，用幾何量測量儀器測出彈性拉應力發生元件上校準區域橫截面的長、寬，則彈性拉應力發生元件上校準區域所產生的拉應力可以按以下公式計算得出：

σb=FA=Fbh]]>

其中，F為環形測力傳感器測出的作用于彈性元件上的拉力值

A為彈性拉應力發生元件上校準區域的橫截面積

b為彈性拉應力發生元件上校準區域橫截面的寬度

h為彈性拉應力發生元件上校準區域橫截面的長度。

（2）彈性拉應力發生元件上校準區域拉應力計算結果的準確性的說明

因為作用于彈性拉應力發生元件上校準區域的拉力值F、彈性拉應力發生元件上校準區域橫截面積的寬b以及彈性拉應力發生元件上校準區域橫截面積的長h，三個值度具有很好的溯原性，所以就保證了由公式計算所得結果的準確性，即公式計算所得的拉應力值σ_b具有較高的精度。

2.超聲應力檢測系統的拉應力校準方法

如圖2所示，當環形測力傳感器3測得的拉力值F穩定后，即彈性拉應力發生元件上校準區域的拉力穩定后，將需要校準的超聲應力檢測系統的傳感器7放在彈性拉應力發生元件上校準區域內，對彈性拉應力發生元件上校準區域的拉應力進行測量。

對超聲應力檢測系統所測的拉應力結果與公式計算結果進行比較，得到測量值偏差，即可對超聲應力檢測系統的對拉應力的測量準確性進行評定或對其調節和保證提供依據。