[實用新型]一種用于拉力試驗機的多層力值傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420516256.3
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN204389075U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 李存軍;蘇世杰;趙華;王海榮;唐文獻;李欽奉;張建;齊繼陽
• 申請（專利權(quán)）人: 舟山市質(zhì)量技術監(jiān)督檢測研究院;江蘇科技大學
• 主分類號: G01L1/04
• 分類號: G01L1/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及力值傳感器，特指一種船用錨鏈拉力試驗機的力值傳感器，屬于力學測量傳感器領域。

背景技術

錨鏈拉力載荷試驗，是將錨鏈直接夾持到錨鏈拉力試驗機上進行拉力載荷試驗，在同一臺機器上，不僅要對大噸位錨鏈進行拉力試驗，同時也要對小噸位錨鏈進行拉力試驗；根據(jù)國家標準GB/T549-2008要求，同一根錨鏈不僅要對其進行工作拉力載荷試驗，保證錨鏈在“5.3……規(guī)定的拉力載荷下，永久伸長應不超過原始長度的5％,”此外，還要對其進行破斷載荷試驗，所謂錨鏈破斷載荷試驗是指：按標準要求抽取一組三個鏈環(huán)或五個鏈環(huán)，對其按拉力載荷值的140％～150％的力值進行破斷載荷試驗，在試驗后，保證錨鏈在“5.2……規(guī)定的破斷載荷下不應出現(xiàn)斷裂跡象。”；此外對于新產(chǎn)品錨鏈的試驗，往往是先設定其變形量，然后通過加載使其變形達到設定，以確定錨鏈的強度；因此錨鏈拉力試驗機的力值傳感器不僅需要超寬量程，而且要具備較強的過載能力。目前市場上的拉力機大力值傳感器一般用輪幅式傳感器，傳感器內(nèi)部一般為電阻應變片式，這種傳感器雖然測量體積小、精度高，但是，傳感器量程范圍窄，因此不適合在錨鏈拉力試驗機上使用。

為擴大傳感器量程范圍，專利公開號為CN93017843A的發(fā)明專利公開了一種雙量程式壓力傳感機構(gòu)，包括底座,在底座的上方設有第一壓力傳感器，在第一壓力傳感器上方設有套筒，在套筒內(nèi)設有第二壓力傳感器，在第二壓力傳感器的下端與第一壓力傳感器的上端之間設有彈簧，第二壓力傳感器的量程小于第一壓力傳感器的量程。通過將二個不同量程的傳感器利用彈簧簡單地隔離疊加，雖能擴大部分量程，但并不能保證其測量區(qū)間和量程一定能夠滿足錨鏈拉力機的工作需求。此外，使用這種二層疊加傳感器，如果進行新品錨鏈測試，當試驗值超出該“雙量程式壓力傳感機構(gòu)”的測量范圍時，不僅使試驗測試值失真，而且還可能因為第一傳感器無過載保護，而導致傳感器失效。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有力值傳感器量程窄，過載欠保護的問題和缺陷，同時為滿足錨鏈拉力試驗機上使用的要求，提供一種用于拉力試驗機的多層力值傳感器。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種用于拉力試驗機的多層力值傳感器，包括壓力筒、感應彈簧、限位法蘭和位移傳感器，所述壓力筒為上、下端面分別設有上大下小沉孔的縱剖面類似“H”形的圓筒體，下端設有外凸緣，外凸緣上開設有一條軸向溝槽，所述壓力筒的下端插入另一個壓力筒的上沉孔中構(gòu)成具有封閉壓力腔的多層多腔塔狀結(jié)構(gòu)體；所述感應彈簧豎直安置在每個封閉壓力腔內(nèi)；所述限位法蘭套裝在所述壓力筒的外圓上與被插入壓力筒的上端平面固定連接，限位法蘭內(nèi)圓周面對應壓力筒外凸緣上開設的溝槽處開設有相同的軸向溝槽；所述位移傳感器的一端安置在限位法蘭內(nèi)圓周面開設有的軸向溝槽中，另一端安置在壓力筒外凸緣開設的溝槽中。

本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現(xiàn)。

上述所述的多層力值傳感器還設有導向裝置，所述導向裝置是指在上壓力筒外側(cè)設置的凸臺與設置在被其軸向限位的限位法蘭的內(nèi)側(cè)滑槽相配合，限制上壓力筒在下壓力筒內(nèi)相對轉(zhuǎn)動。

上述所述壓力筒的上、下型腔沿著筒體中軸線設有螺紋孔將其貫穿，并在下型腔利用螺紋中心孔中連接固定著一根有上下插入活動連接的圓管形芯軸，且上一層芯軸的外徑小于下一層芯軸的內(nèi)徑，最下層壓力筒不設置芯軸。

上述所述的多層多腔塔狀結(jié)構(gòu)體為三層兩腔，壓力筒為圓形，且上型腔直徑大于下型腔直徑，筒體上下端面均設有螺紋孔。

上述所述上壓力筒的外徑大于下一層壓力筒的下型腔直徑，且上層壓力筒下端設有的外凸緣底部凸圓的外徑與下一層壓力筒的上型腔沉孔直徑相適應。

上述所述感應彈簧為碟形彈簧。且不同層壓力筒內(nèi)安置的碟形彈簧的彈性模量，從上到下逐層增加。

上述所述碟形彈簧，相鄰兩層彈簧的測量力設置有10％的重疊區(qū)。

本實用新型的一種拉力試驗機的多層力值傳感器的檢測方法，包括以下步驟：

1、檢測各層感應彈簧的彈性模量E，校驗位移變換系數(shù)k，各位移傳感器的預緊力大于感應彈簧最小線性壓力，位移傳感器的顯示值區(qū)間在傳感器彈簧可壓縮的有效行程的5％～95％之間，位移傳感器最小壓力顯示值Fmin對應其有效行程為5％，位移傳感器最大壓力顯示值Fmax對應其有效行程為95％，且上層Fmax等于下層Fmin；

2、根據(jù)工作要求，估測位移傳感器的量程和測量區(qū)間，從上到下，由小到大，第一層、第二層……組裝成位移傳感器組，并利用其上下端面通過法蘭將其安裝到壓力機上；