[發(fā)明專利]一種電阻應(yīng)變式管狀壓力傳感器及壓力場測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811085392.0
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109238526B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗如松;沈銳利;王路;古占平
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

1.一種電阻應(yīng)變式管狀壓力傳感器，包括傳感器管節(jié)(7)；所述傳感器管節(jié)(7)包括高強(qiáng)度馬氏體不銹鋼材質(zhì)的薄壁圓形管節(jié)和多枚沿管節(jié)內(nèi)壁環(huán)向粘貼的箔式電阻應(yīng)變計；所述箔式電阻應(yīng)變計的敏感柵(3)規(guī)格相同，且所有敏感柵(3)的長度之和等于管節(jié)的內(nèi)壁周長，敏感柵(3)的長度方向與管節(jié)環(huán)向平行，依次首尾相接并在寬度方向沿管節(jié)軸向錯開，在管節(jié)內(nèi)壁環(huán)向上形成連續(xù)的360度封閉環(huán)向應(yīng)變測量區(qū)；

其特征在于，包括一個以上傳感器管節(jié)(7)，還包括一個以上引線圓管(5)和一個以上內(nèi)插式柔性連接件(6)；所述內(nèi)插式柔性連接件(6)包括兩端的圓管和中間凸緣(4)，圓管的外徑等于傳感器管節(jié)(7)或引線圓管(5)的內(nèi)徑，中間凸緣(4)與傳感器管節(jié)(7)和引線圓管(5)的外徑均相等；傳感器管節(jié)(7)之間、或引線圓管(5)之間、或傳感器管節(jié)(7)與引線圓管(5)之間均通過內(nèi)插式柔性連接件(6)串連聯(lián)結(jié)后貫通，所有箔式電阻應(yīng)變計的連接導(dǎo)線由貫通的連續(xù)空腔引出。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電阻應(yīng)變式管狀壓力傳感器的壓力場測試方法，其特征在于，包括

將傳感器管節(jié)(7)置于固體壓力場中待測位置；

采集所有箔式電阻應(yīng)變計的應(yīng)變測量值；

計算得到測點處的壓應(yīng)力平均值

其中，E為傳感器管節(jié)(7)材料的楊氏彈性模量，為傳感器管節(jié)(7)內(nèi)壁所有箔式電阻應(yīng)變計的應(yīng)變測量值的平均值；N為傳感器管節(jié)(7)內(nèi)壁所有箔式電阻應(yīng)變計的總數(shù)，ε_i為第i枚箔式電阻應(yīng)變計的測量值，以拉應(yīng)變?yōu)檎瑝簯?yīng)變?yōu)樨?fù)；K為傳感器管節(jié)(7)的靈敏度系數(shù)，d₁為傳感器管節(jié)(7)的外直徑，d₂為傳感器管節(jié)(7)的內(nèi)直徑；利用有限單元法，建立傳感器管節(jié)在圍壓荷載作用下的平面應(yīng)變模型，以實測各方位角位置處箔式電阻應(yīng)變計的測量值作為目標(biāo)結(jié)果，以壓應(yīng)力平均值作為已知量，調(diào)整直至模型內(nèi)壁環(huán)向應(yīng)變值的數(shù)值計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合，此時即為測點處壓力場的壓應(yīng)力沿角度的分布結(jié)果。