[發明專利]一種五分量應變天平測試裝置和方法

有效

• 申請號: 202011012533.3
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112268681B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 許進升;葛中杰;楊國策
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

本發明屬于傳感器性能測試標定領域，具體涉及一種五分量應變天平測試裝置和方法。包括上標定支架，標定連接件，天平元件，側標定支架和天平固定支架；天平元件通過天平固定支架一端通過天平固定支架固定并使天平元件處于水平狀態，天平元件的另一端連接有標定連接件，標定連接件主體呈圓環，圓環外周設有兩個呈90°分布的L形桿，兩個L形桿的水平部分設有兩個用于加載載荷的通孔，測量時，標定連接件的一個L形桿位于正下方，另一個L形桿側向設置。本發明結構簡單，通過玻璃絲、標定支架、標定連接件對應變天平加載負荷，提高了各分量的精度，又保證了整體的可靠性。

技術領域

本發明屬于傳感器性能測試標定領域，具體涉及一種五分量應變天平測試裝置和方法。

背景技術

應變天平是一種單分量或多分量的應變式傳感器，是目前高速與低速風洞中使用最廣泛的空氣動力測試裝置。在高校教學課程中，與應變天平相關的實驗不可或缺，這就要求實驗裝置結構簡單，可以直觀的了解應變天平應變片粘貼位置、受力情況等。應變天平在設計過程中，還容易產生各種誤差，如加工尺寸誤差、應變片粘貼過程產生的誤差等，在使用前需要進行測試對性能進行測試，進而完成對誤差進行補償。

“張平，趙長輝，劉博宇，風洞天平全自動校準系統的研制[J].彈箭與制導學報，2020(02)：47-50”中所涉及的一套全自動天平校準系統，采用一種全新的三級砝碼自動加載裝置，采用三套互相獨立的傳動機構。該系統結構龐大，造價高，適合于大型工程及實驗使用，維護費用高，對于高校教學實驗來說難以實現且大材小用。

“楊雙龍，風洞應變天平動態特性與動態校正方法研究[D].合肥：合肥工業大學，2014”中所用的校正實驗方案中，受加載頭限制，在對其進行力矩加載時，實際加載量并非純力矩載荷，而含有力加載分量，即屬于交叉加載情況，對應變天平性能的分析有一定影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種五分量應變天平測試裝置和方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種五分量應變天平測試裝置，包括上標定支架，標定連接件，天平元件，側標定支架和天平固定支架；

所述天平元件通過天平固定支架一端通過天平固定支架固定并使天平元件處于水平狀態，所述天平元件的另一端連接有標定連接件，所述標定連接件主體呈圓環，圓環外周設有兩個呈90°分布的L形桿，兩個L形桿的水平部分設有兩個用于加載載荷的通孔，在測量時，標定連接件的一個L形桿位于正下方，另一個L形桿側向設置；

所述上標定支架和位于標定連接件正下方的L形桿處于同一垂直面，所述側標定支架包括兩個，分別設置在標定連接件的兩側，且與標定連接件的側向設置的L形桿處于同一水平面。

進一步的，位于標定連接件正下方的L形桿上設有第一通孔和第二通孔；位于標定連接件側方的L形桿上設有第三通孔和第四通孔。

進一步的，所述標定連接件的圓環的內部加工有呈對角分布的兩個槽，通過鍵配合實現與天平元件的連接；其中一個L形桿與兩個槽同對稱軸。

進一步的，還包括玻璃絲，通過玻璃絲加載時，通過上標定支架保證加載在標定連接件上的力的方向位于豎直方向；通過側標定支架保證加載在標定連接件上的力的方向位于水平方向。

進一步的，還包括底座，所述上標定支架和側標定支架下端可拆卸的設置在底座上。

進一步的，所述上標定支架和側標定支架下端設有螺紋，通過螺母固定設置在底座上。

進一步的，所述天平固定支架固定設置在底座上，所述天平固定支架頂部設有開槽，用于天平元件的插入，開槽的兩側壁上設有槽，槽內配合設有螺栓螺母用于固定天平元件。

進一步的，所述標定支架，標定連接件，天平元件，側標定支架，天平固定支架和底座的材質為45#鋼。