[發明專利]一種具有彈性保護結構的振弦式應變傳感器

在審

• 申請號: 201711182675.2
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107727019A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 楊紹荃;楊波;馬慶柱;鄧兵
• 申請（專利權）人: 四川金碼科技有限公司
• 主分類號: G01B17/04
• 分類號: G01B17/04
• 代理公司: 成都厚為專利代理事務所(普通合伙)51255
• 代理人: 夏柯雙

技術領域

本發明涉及一種應變傳感器，具體涉及一種具有彈性保護結構的振弦式應變傳感器。

背景技術

振弦式應變傳感器利用振弦原理來測量，即：將待測元件的應變轉換為鋼弦振動頻率的變化，通過感應裝置輸出鋼弦頻率的變化從而得知待測元件的應變。振弦式應變傳感器具有靈敏度高、抗干擾能力強、受電參數影響小，零點漂移小，受溫度影響小等特點，故而廣泛應用于橋梁、鐵路、水電大壩等工程領域的混凝土及鋼結構的應變測量和檢測。

傳統的振弦式應變傳感器在端塊受到側向沖擊力時，鋼弦易發生偏移，致使鋼弦可能摩擦或碰撞到筒體，從而導致鋼弦受損，影響振弦式傳感器的測量結果，抗沖擊性較差。為了保護振弦式應變傳感器內部的鋼弦，如圖1所示，傳統的振弦式傳感器在出廠之前需要將振弦式傳感器本體21通過緊固件固定在基座20上，使振弦式傳感器兩端的安裝面連接在一起，整體構成一個剛性體，以保證在運輸及保存過程中振弦式傳感器能抵抗外界沖擊，提高了額外的成本。使用者在使用時需將此基座20拆下，重新安裝上與被測元件連接的安裝座進行測量，對于使用者而言，該過程比較復雜。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有彈性保護結構的振弦式應變傳感器。通過在筒體上增加一體式螺旋部件結構，使其在受到強沖擊時可以將外部的動能轉化為彈性勢能，使振弦式傳感器鋼弦受到外界沖擊的影響小，不影響振弦式傳感器的性能。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種具有彈性保護結構的振弦式應變傳感器，包括第一端塊、第二端塊、鋼弦、筒體和感應裝置，所述鋼弦設置在筒體內，鋼弦一端與第一端塊連接，鋼弦另一端與第二端塊連接；所述筒體兩端分別與第一端塊和第二端塊連接；所述感應裝置安裝在筒體上，設置在鋼弦外側；所述筒體上設有一段螺旋部件，螺旋部件采用合金鋼制成。

優選的，還包括夾頭塊和夾頭，鋼弦一端通過夾頭塊與第一端塊連接，鋼弦另一端通過夾頭與第二端塊連接。

優選的，所述夾頭塊和夾頭分別與筒體內孔兩端配合，配合位置有徑向固定孔，通過緊固件固定夾頭塊和夾頭。

優選的，所述螺旋部件設置在筒體上，夾頭塊和夾頭安裝位之間。

優選的，還包括套筒，套筒的一端與第一端塊連接，套筒的另一端與第二端塊連接，筒體、鋼弦和螺旋部件設置在套筒內。

優選的，所述筒體上的感應裝置的安裝位為徑向圓柱孔。

優選的，所述的感應裝置的輸出電纜線由第二端塊中心內孔引出，并通過鎖緊件固定在第二端塊上；所述輸出電纜線的引出位通過第五密封圈密封，并由鎖緊件壓緊。

優選的，還包括第一連接座和第二連接座，第一端塊與第一連接座連接，第二端塊與第二連接座連接。

優選的，筒體和螺旋部件可以采用一體成型；也可以采用采用分體式結構。

優選的，所述的第一端塊與套筒的配合面間設置至少一密封圈，第二端塊與套筒的配合面間設置至少一密封圈。

優選的，所述螺旋部件由65Mn材料制成。

優選的，所述螺旋部件由40Cr材料制成。

本發明的有益效果是：

1）在沖擊環境下，一方面，筒體上的螺旋部件通過將外界動能轉化為勢能，保證振弦式傳感器不受損壞，特別是內部的鋼弦不受損壞，起到保護振弦式傳感器的作用；另一方面，采用本專利結構可以有效防止在運輸、安裝過程中振弦式傳感器受到碰撞、沖擊而使鋼弦發生偏移損壞的問題。正常使用時，螺旋部件緊作為鋼弦的外套，并不影響鋼弦的正常工作，不會影響振弦式傳感器的測量精度。

2）通過設置在筒體上的螺旋部件結構，相較于傳統的振弦式傳感器而言，在運輸及保存過程中可以不用將振弦式傳感器固定在基座上。對于生產廠家而言節約了材料成本和人力成本，對于使用者而言，使用更方便快捷。

3）將筒體、鋼弦、夾頭、夾頭塊及感應裝置置于套筒內部，使振弦式傳感器結構更緊湊，采用密封圈密封，增加了振弦式傳感器的密封性，可以保證內部元件不受外界物質的影響，提高了振弦式傳感器的性能穩定性和使用壽命。

4）此款振弦式應變傳感器不僅可以在一般使用環境使用，而且可以在沖擊環境、污染嚴重的環境中使用，環境適應性強，提高了振弦式傳感器的使用范圍，同時在生產商對此款振弦式應變傳感器進行檢驗的過程中不易引起產品的損壞，可滿足全檢的要求以提高客戶端產品的合格率。

附圖說明

圖1為傳統振弦式傳感器結構示意圖；

圖2為具有彈性保護結構的應變式傳感器剖視圖；