[發明專利]一種彎曲角度檢測傳感器

有效

• 申請號: 201811616193.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109631820B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 吳青聰;邵子宴;吳洪濤;陳柏;張玉明;劉煥瑞;陸龍海
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 唐紹焜

1.一種彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：包括固定座(2)、線位移傳感器(9)、調節螺栓(4)、鋼絲繩索(7)、空心彈簧套管(8)以及末端固定件(5)；

在所述固定座(2)上設置有矩形槽，在所述矩形槽前后部分別開設有螺紋孔，所述線位移傳感器(9)通過螺紋旋緊固定在所述固定座(2)上，所述線位移傳感器(9)的拉桿從所述矩形槽后部的螺紋孔內伸出；

所述調節螺栓(4)內設有中空通孔，所述通孔的孔徑大于所述鋼絲繩索(7)的直徑；所述調節螺栓(4)通過螺紋配合旋緊固定在所述固定座(2)的矩形槽前部位置；

在所述調節螺栓(4)的旋緊端設有沉孔，所述沉孔的孔徑大于所述空心彈簧套管(8)的外徑；在所述末端固定件(5)內側設有沉孔，所述沉孔的孔徑大于所述空心彈簧套管(8)的外徑；所述空心彈簧套管(8)的一端壓在所述調節螺栓(4)的沉孔內，另一端壓在所述末端固定件(5)的沉孔內；所述鋼絲繩索(7)從所述空心彈簧套管(8)內穿過，一端固定在所述末端固定件(5)上，另一端穿過所述調節螺栓(4)的通孔，固定在所述線位移傳感器(9)的拉桿末端上。

2.根據權利要求1所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：還包括吊環螺母(10)、拉伸彈簧(11)及傳感器螺桿(12)；所述吊環螺母(10)通過螺紋旋轉固定在所述線位移傳感器(9)上；所述線位移傳感器(9)的拉桿末端設有螺紋，所述傳感器螺桿(12)設有內螺紋，所述傳感器螺桿(12)通過內螺紋與所述線位移傳感器(9)的拉桿末端的螺紋配合并旋緊固定；

兩個所述拉伸彈簧(11)對稱布置，所述拉伸彈簧(11)兩端的拉鉤分別固定在所述吊環螺母(10)和所述傳感器螺桿(12)上；

在所述傳感器螺桿(12)上還通過螺紋設置有繩索固定件(13)，所述繩索固定件(13)內設有穿孔；所述鋼絲繩索(7)穿過所述調節螺栓(4)的通孔，經由所述繩索固定件(13)的穿孔伸出并纏繞在所述傳感器螺桿(12)上。

3.根據權利要求2所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：在所述吊環螺母(10)上設有對稱分布的耳片，在所述耳片上設置有環形孔；在所述傳感器螺桿(12)上設有與所述吊環螺母(10)上的耳片相對應的對稱分布的耳片，在所述耳片上設置有環形孔；所述拉伸彈簧(11)兩端的拉鉤分別固定在所述吊環螺母(10)和所述傳感器螺桿(12)的環形孔內。

4.根據權利要求1所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：所述調節螺栓(4)通過緊固螺母(3)緊固。

5.根據權利要求1所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：所述末端固定件(5)內設有通孔，所述通孔的孔徑略大于所述鋼絲繩索(7)的直徑；所述鋼絲繩索(7)穿過所述空心彈簧套管(8)和所述末端固定件(5)的通孔，通過末端鎖緊件(6)鎖緊并固定。

6.根據權利要求1所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：通過調整所述調節螺栓(4)和所述固定座(2)的矩形槽前部的旋合深度，對所述空心彈簧套管(8)的預緊進行調節。

7.根據權利要求1所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：還包括盒蓋(1)，所述盒蓋(1)包括一體化設計的蓋板和線位移保護槽，所述蓋板蓋在所述固定座(2)的矩形槽上，所述線位移保護槽安裝在所述線位移傳感器(9)外。

8.根據權利要求1所述的彎曲角度檢測傳感器，其特征在于：將所述空心彈簧套管(8)與待測量結構并聯布置，根據所述線位移傳感器(9)的拉桿伸長長度和所述空心彈簧套管(8)的彎曲角度的對應關系得到所述空心彈簧套管(8)的彎曲角度，即為待檢測結構的彎曲角度；

所述線位移傳感器(9)的拉桿伸長長度和所述空心彈簧套管(8)的彎曲角度的對應關系如下：

其中，θ為空心彈簧套管的彎曲角度；a為空心彈簧套管線徑；r為鋼絲繩索的半徑；Δl由線位移傳感器測量所得。