[其他]電子機械兩用球鉸式引伸儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85205394
• 申請日: 1985-12-11
• 公開（公告）號: CN85205394U
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡國華
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01B7/18
• 分類號: G01B7/18;G01B5/30
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 黃葵,胡正順

本實用新型屬于物理類長度測量儀器。

已有的引伸儀分為三大類，即機械式引伸儀、光學(xué)引伸儀及電子引伸儀。機械式引伸儀和光學(xué)引伸儀結(jié)構(gòu)比較簡單，操作方便，設(shè)備費用較低，但需要人工讀數(shù)，不能自動記錄，試驗效率較低，故適合于在大批量試件試驗中使用。電子引伸儀要求價格較貴的二次儀表與之配合，故設(shè)備費用較高，要求操作者的技術(shù)也較高，安裝、調(diào)整和標(biāo)定比較費時，故用在小批量試件試驗是不經(jīng)濟的。但電子引伸儀可以自動記錄，試驗效率高，故適合于在大批量試件試驗中使用，目前世界上已有的各種機械式引伸儀不具備電子引伸儀的功能，而各種電子引伸儀又不具備機械式引伸儀的優(yōu)點。本發(fā)明的目的是為了能同時滿足大批量試驗和小批量試驗的需要，一臺引伸儀兼有機械式引伸儀和電子引伸儀兩種功能。

圖1是本發(fā)明人已公開的一種機械式引伸儀——球鉸式引伸儀的結(jié)構(gòu)圖。其中：〔1〕——表座板；〔2〕——千分表；〔3〕——螺釘；〔4〕——表座；〔5〕——平面測頭；〔6〕——小軸；〔7〕——接觸螺釘；〔8〕——彈簧；〔9〕——球鉸桿；〔10〕——彈簧掛鉤；〔11〕——小蓋板。

圖2是圖1的B－B剖視圖，其中：〔12〕——螺釘；〔13〕——定位塊；〔14〕——螺釘；〔15〕——銷釘；〔16〕——螺釘；〔17〕——蓋板螺釘；〔18〕——上標(biāo)距叉；〔19〕——頂尖螺釘。

圖3是圖1的A－A剖視圖，其中：〔20〕——下標(biāo)距叉；〔21〕——螺釘。

圖4是圖1的C－C剖視圖，其中：〔22〕——裝表螺釘。

圖1所示的球鉸式引伸儀利用四顆頂尖螺釘〔19〕（見圖2）安裝在拉伸試件的標(biāo)距（圖1中兩顆頂尖螺釘?shù)闹行木啵┑膬啥耍?dāng)試件標(biāo)距伸長時，上標(biāo)距叉〔18〕的轉(zhuǎn)動可以略去不計，而下標(biāo)距叉〔20〕圍繞球鉸桿〔9〕下端的球鉸中心轉(zhuǎn)動一微小角度，千分表就按所設(shè)計的比例顯示出試件的伸長量。

本實用新型的主要內(nèi)容是：（1）、發(fā)明了圖5所示的精密位移傳感器，并將它與球鉸式引伸儀配套使用，得到了能精確測量微小位移的電子機械兩用球鉸式引伸儀；（2）、發(fā)明了圖6所示的大位移傳感器，將它取代圖1中的球鉸桿〔9〕，便可組成測量大位移的電子引伸儀。用球鉸式引伸儀、精密位移傳感器和大位移傳感器三者組成一套儀器，就得到既能測量微小位移（用機械的方法和電的方法）又能測量大位移的電子機械兩用球鉸式引伸儀。

圖5是精密位移傳感器的結(jié)構(gòu)圖，其中：〔1〕－彈簧，〔2〕－夾式彈性元件，〔3〕－雙頭螺釘，〔4〕－電阻應(yīng)變片，〔5〕－限位銷釘，〔6〕－底座，〔7〕－套筒，〔8〕－測桿，〔9〕－平面測頭。將圖1中的千分表〔2〕取下，再將精密位移傳感器利用套筒〔7〕（見圖5）安裝到球鉸式引伸儀的表座〔4〕（見圖1）上，這就構(gòu)成了測量精密位移的電子引伸儀。在圖5中精密位移傳感器的夾式彈性元件〔2〕上共貼了四片電阻應(yīng)變片〔4〕，并將它們組成一個全橋測量電路ABCD。當(dāng)測桿〔8〕發(fā)生位移時，測桿〔8〕上端的斜面使夾式彈性元件〔2〕發(fā)生彎曲變形，電阻應(yīng)變片的電阻發(fā)生改變，這個電阻改變由與之配套的二次儀表測出或繪成試件的應(yīng)力－應(yīng)變曲線，再根據(jù)標(biāo)定系數(shù)便可換算出測桿的位移，即可算出拉伸試件標(biāo)距的伸長。此種電子引伸儀可以分辨出試件的最小伸長為0.2微米，放大倍數(shù)可達(dá)6700倍，測量伸長的范圍為0～1毫米。

圖6是大位移傳感器的結(jié)構(gòu)圖，圖中：〔1〕－電阻應(yīng)變片，〔2〕－弓形彈性元件，〔3〕－上標(biāo)距軸，〔4〕－限位器，〔5〕－銷釘，〔6〕－下標(biāo)距軸。

大位移傳感器利用上標(biāo)距軸〔3〕和下標(biāo)距軸〔6〕取代圖1中的球鉸桿〔9〕而安裝到球鉸式引伸儀上，這就構(gòu)成了測量大位移的電子引伸儀。當(dāng)試件標(biāo)距伸長時，上標(biāo)距軸〔3〕和下標(biāo)距軸〔6〕發(fā)生相對位移，因而使弓形彈性元件〔2〕發(fā)生彎曲變形，電阻應(yīng)變片〔1〕的電阻發(fā)生改變，因而它與精密位移電子引伸儀一樣可以測量拉伸試件的伸長或繪出應(yīng)力－應(yīng)變曲線。不過大位移電子引伸儀能分辨的試件最小伸長為10微米，而測量伸長的范圍擴大至0～40毫米。

本實用新型可以有多種標(biāo)距和適用于多種橫截面的試件，最佳標(biāo)距為25～200毫米，最佳橫向尺寸為4～20毫米。

本實用新型與原有技術(shù)相比，主要優(yōu)點是它具有兩用性，既可作機械式引伸儀使用，又可作電子引伸儀使用。當(dāng)它作為機械式引伸儀使用時，較現(xiàn)有機械式引伸儀的放大倍數(shù)大并且操作更為方便；當(dāng)它作為電子引伸儀使用時，不受試件附加的彎曲變形的影響，能測量出試件的純粹拉伸伸長，并且它的放大倍數(shù)比現(xiàn)有的電子引伸儀大。就圖5所示的精密位移傳感器而言，它比已有的懸臂梁與拉簧式位移傳感器的體積更小，輸出更大。