[發(fā)明專利]用于高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置及標定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011019844.2
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112179265B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁軍生;劉志春;李劍;楊明杰;曹森;王大志
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關(guān)慧貞

本發(fā)明用于高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置及標定方法屬于高溫應變測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置及標定方法。該標定裝置由高溫爐、加載測量系統(tǒng)組成，其中高溫爐由加熱和保溫單元、夾持單元及溫控單元組成，加載測量系統(tǒng)由加載單元和測量單元組成。標定方法采用高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置進行標定，先安裝夾持系統(tǒng)，再安裝標定梁、加載測量系統(tǒng)，最后，對高溫傳感器靈敏度系數(shù)、高溫傳感器漂移率進行標定。方法具有操作簡單，測試精度高、重復性好、溫度變化范圍大、實驗結(jié)果可靠的特點，為高溫下靜態(tài)標定電阻應變傳感器的性能參數(shù)提供了有效的實驗平臺。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高溫應變測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置及標定方法。

背景技術(shù)

國內(nèi)航空技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，航空發(fā)動機作為航天器的核心部件，大多數(shù)采用的是渦輪發(fā)動機，而葉片作為發(fā)動機主要構(gòu)成部分，在運行過程中將會受到高溫、高振動、熱應力、強氣流等綜合作用，隨著使用時間的增長，葉片容易損壞，使發(fā)動機出現(xiàn)故障。因此，需要對高溫等惡劣環(huán)境下工作的葉片進行應變監(jiān)測。

現(xiàn)階段采用電阻應變計對航空發(fā)動機渦輪葉片的受力應變檢測是較為主流的方式，而所采用的電阻應變計需滿足測試準確度高、響應速度快、靈敏度高、抗高溫高壓、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因此，對電阻應變計在高溫環(huán)境下的應變靈敏系數(shù)(GF)、漂移率等性能參數(shù)的測試標定十分關(guān)鍵。現(xiàn)有的電阻應變計的性能標定裝置一般以常溫測試為主，少有高溫應變標定裝置，應變計標定裝置主要有力加載和位移加載兩種模式，力加載以高溫拉伸機為主，專利CN207456931U“一種用于石墨材料 1100℃高溫力學性能的測試裝置”發(fā)明人楊輝等公開了一種用于石墨構(gòu)件高溫力學性能測試的裝置，在高溫環(huán)境中對試樣的力學性能及試樣表面的傳感器性能進行測試。但其對拉伸件基底要求比較嚴苛，操作復雜。

位移加載主要有等強度懸臂梁、四點簡支梁兩種類型，申請?zhí)枮?201610953071.2的中國發(fā)明專利“一種用于室溫至1800℃高溫應變校準標定裝置”公開了一種由高溫應變實驗爐、溫控系統(tǒng)和高溫應變測試系統(tǒng)組成的標定裝置，可測量高溫工況下應變片的性能參數(shù)隨溫度變化特性等。但其采用簡支梁標定，外形較大，不夠緊湊，不利于針對尺寸較小的薄膜應變計進行高溫性能標定，高溫下該種位移測試方式實施不便，精度較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，發(fā)明一種用于高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置及標定方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有應變片標定裝置工作溫度低，高溫標定裝置適用基底要求較高、難以在高溫下控制加載微應變精度的問題，采用等強度梁作為標定梁，耐受溫度高；采用位移加載方式對等強度梁施加載荷，完成應變計在高溫環(huán)境下的應變靈敏系數(shù)(GF)、漂移率、蠕變、熱輸出、機械輸出、滯后等性能參數(shù)的測試標定。為高溫下靜態(tài)標定應變傳感器的性能參數(shù)提供了有效的實驗平臺，為航空發(fā)動機渦輪葉片高溫環(huán)境下的應變檢測提供數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于高溫應變傳感器靜態(tài)性能標定裝置，其特征是，該裝置由高溫爐、加載測量系統(tǒng)組成；

所述的高溫爐5由加熱和保溫單元、夾持單元及溫控單元組成，其中，加熱和保溫單元位于該標定裝置中心；加熱和保溫單元由爐腔25、保溫石棉22、加熱元件21組成，加熱元件21位于爐腔25兩側(cè)，保溫石棉22和爐腔門6共同圍成爐腔25；標定裝置通過加熱元件21進行加熱，通過保溫石棉22與爐腔門6對爐腔進行保溫，通過控溫模塊設(shè)定程序控制溫度，并能自動調(diào)節(jié)參數(shù)；

夾持單元由頂部螺母16、上導向板17、隔熱墊18、連接桿19、標定梁夾具23組成；防止頂部螺母16受熱變形的隔熱墊18為納米微孔隔熱板；連接桿19是上部有外螺紋、下部具有內(nèi)螺紋的陶瓷桿；連接桿19依次穿過上導向板17、隔熱墊18、保溫石棉22伸入爐腔25內(nèi)，連接桿19上部通過頂部螺母16連接固定，可通過調(diào)整頂部螺母16與連接桿19螺紋連接的位置控制連接桿19在爐腔25中的位置，連接桿 19通過螺紋與微調(diào)整塊螺栓26a在爐腔25中與標定梁夾具23連接；