CN101413782A - 高液压环境下的双轴径向引伸计 - Google Patents

高液压环境下的双轴径向引伸计 Download PDF

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Abstract

高液压环境下的双轴径向引伸计，在固定环上开有均布的4个导向孔，压紧弹簧套在顶杆上，顶杆螺纹端从导向孔内侧穿出，弹簧片两端开有固定孔，通过固定螺母将弹簧片两端固定在相对的两根顶杆的螺纹端上，弹簧片顶部上下表面分别贴有两片应变计，四片应变计组成惠斯通全桥，通过压紧弹簧和顶杆将引伸计装置卡在圆柱形试件上，试件产生的径向变形通过压紧弹簧和顶杆传递给弹簧片使其张开，应变计测量弹簧片的应变，通过测量惠斯通全桥输出即可计算出试件变形，适用于高液压下的双轴径向变形和应变测量，填补了高液压下的双轴径向变形和应变测量技术的空白，具有结构简单、使用方便，测量精度高的特点。

Description

高液压环境下的双轴径向引伸计
技术领域
本发明涉及一种径向应变引伸计，具体涉及一种高液压环境下的 双轴径向引伸计。 背景技术
应变规被广泛应用于材料性能测试及力学试验中测量试件变 形，现有的应变计式引伸计多数为纵向引伸计，且均限于常压环境下 使用。多孔金属材料的多轴静水压试验需要测量试件在100M&高液 压环境下的径向变形和应变，目前尚没有一种可用于高液压环境下测 量试件径向即横向变形的引伸计。 发明内容
本发明的目的在于填补上述测量技术的空白，提供一种可用于高 液压环境下双轴径向变形和应变测量的结构简单、使用方便、测量精 度高的径向引伸计。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：高液压环境下的 双轴径向引伸计，包括固定环l，在固定环1上开有均布的4个导向
孔，压紧弹簧3套在顶杆4上，顶杆4的螺纹端5从导向孔2内侧穿 出，弹簧片6两端开有固定孔7，通过固定螺母8将弹簧片6的两端 固定在相对的两根顶杆4的螺纹端5上。弹簧片6顶部上下表面9、 IO分别贴有两片应变计11、 12和13、 14，四片应变计ll、 12、 13、14组成惠斯通全桥。弹簧片6所在平面与固定环1平面分别呈正负 15°角错开布置，弹簧片6直径相互垂直分别测量两个轴向的变形和 应变。弹簧片6为半圆环形结构。
本发明还具有下述特点：弹簧片6顶部上表面9的应变计11、 12的引线端11+、 ll-、 12+、 12-依次接到接线端子15的a、 b、 c、 d 端上，弹簧片6顶部下表面10的应变计13、 14的引线端13+、 13-、 14+、 14-依次接到接线端子16的e、 f、 g、 h端上，应变计ll的ll-端接应变计13的13-端，应变计13的13+端接应变计12的12+端， 应变计12的12-端接应变计14的14+端，应变计14的14-端接应变 计ll的ll+端，接线端子15的a端为弹簧片6顶部上表面9处惠斯 通电桥供电正极，c端为电桥供负极，b端为电桥输出信号正极，d 端为电桥输出信号负极，接线端子16的e端为弹簧片6顶部下表面 IO处惠斯通电桥供电正极，g端为电桥供负极，f端为电桥输出信号 正极，h端为电桥输出信号负极。 附图说明
图1为本发明的结构原理图。
图2为本发明的弹簧片的结构原理图。
图3为本发明的弹簧片装配图，其中，图3 (a)为固定环上部 弹簧片装配图；图3 (b)为固定环下部弹簧片装配图。
图4是本发明的弹簧片应变计贴片示意图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参照图l、图2、图3，本发明包括固定环l，在固定环l上开有 均布的4个导向孔2，压紧弹簧3套在顶杆4上，顶杆4的螺纹端5 从导向孔2内侧穿出，弹簧片6两端开有固定孔7，通过固定螺母8 将弹簧片6的两端固定在相对的两根顶杆4的螺纹端5上。弹簧片6 顶部上表面9贴有两片应变计11、 12，下表面10贴有两片应变计13、 14，四片应变计ll、 12、 13、 14组成惠斯通全桥。
参照图4，弹簧片6顶部上表面9的应变计11、 12的引线端11+、 ll-、 12+、 12-依次接到接线端子15的a、 b、 c、 d端上，弹簧片6 顶部下表面10的应变计13、 14的引线端13+、 13-、 14+、 14-依次接 到接线端子16的e、 f、 g、 h端上，应变计11的11-端接应变计13 的13-端，应变计13的13+端接应变计12的12+端，应变计12的12-端接应变计14的14+端，应变计14的14-端接应变计11的11+端， 接线端子15的a端为弹簧片6顶部上表面9处惠斯通电桥供电正极， c端为电桥供负极，b端为电桥输出信号正极，d端为电桥输出信号 负极，接线端子16的e端为弹簧片6顶部下表面10处惠斯通电桥供 电正极，g端为电桥供负极，f端为电桥输出信号正极，h端为电桥输 出信号负极。
本发明的工作原理是：通过压紧弹簧3和顶杆4将引伸计装置卡 在圆柱形试件17上。试件17产生的径向变形通过压紧弹簧3和顶杆 4传递给弹簧片6使其张开，应变计11、 12测量弹簧片6顶部上表 面9处的应变，应变计13、 14测量弹簧片6顶部下表面10处的应变，四片应变计11、 12、 13、 14组成惠斯通全桥，通过测量惠斯通全桥 输出即可计算出试件变形。两个形弹簧片6所在平面与固定环平面分 别呈正负15°角错开布置，两个弹簧片6半圆环直径相互垂直分别 测量两个轴向的变形和应变。
常规引伸计需要借助橡皮筋等弹性元件的张力将引伸计刀口绑 定在试件上，本发明所设计的双轴径向引伸计结构避免了常规引伸计 固定方式的弊端，通过压紧弹簧和和导杆机构将引伸计卡在圆柱形试 件上，操作方便可靠；目前还没有可用于高液压下径向变形和应变测 量的引伸计，本发明所设计的引伸计可用于高液压下的测量，弹性元 件为半圆环形弹簧片，弹簧片上下表面分别贴有两片应变计，组成惠 斯通全桥可消除温度引起的测量误差和液压造成的压力效应误差，同 时增加了引伸计的输出灵敏度；本发明所设计的引伸计的两个弹簧片 可测量双轴变形和应变；本发明所设计的引伸计也可用于常压下的双 轴径向变形和应变测量。本发明适用于大于等于100M&的高液压下 的双轴径向变形和应变测量，试件径向变形测量范围为： 25mm〜50mm。填补了高液压下的双轴径向变形和应变测量技术的空 白，结构简单、使用方便，测量精度高。

Claims (4)

1. 高液压环境下的双轴径向引伸计，包括固定环(1)，其特征在于，在固定环(1)上开有均布的4个导向孔(2)，压紧弹簧(3)套在顶杆(4)上，顶杆(4)的螺纹端(5)从导向孔(2)内侧穿出，弹簧片(6)两端开有固定孔(7)，通过固定螺母(8)将弹簧片(6)的两端固定在相对的两根顶杆(4)的螺纹端(5)上，弹簧片(6)顶部上表面(9)贴有两片应变计(11)、(12)，下表面(10)贴有两片应变计(13)、(14)，四片应变计(11)、(12)、(13)、(14)组成惠斯通全桥。
2. 根据权利要求1所述的高液压环境下的双轴径向引伸计，其 特征在于，弹簧片(6)顶部上表面(9)的应变计(ll)、（12)的引线端（ll+)、(ll-)、 （12+)、 （12-)依次接到接线端子(15)的(a)、 （b)、 （c)、 （d)端 上，弹簧片(6)顶部下表面(10)的应变计(13)、 （14)的引线端(13+)、 （13-)、 (14+)、 （M-)依次接到接线端子(16)的(e)、 （f)、 （g)、 （h)端上，应变计(11) 的(11-)端接应变计(13)的(13-)端，应变计(13)的(13+)端接应变计(12) 的(12+)端，应变计(12)的(12-)端接应变计(14)的(14+)端，应变计(14) 的(14-)端接应变计(11)的(11+)端，接线端子（15)的(a)端为弹簧 片（6)顶部上表面（9)处惠斯通电桥供电正极，（c)端为电桥供负极， (b)端为电桥输出信号正极，(d)端为电桥输出信号负极，接线端子（16) 的(e)端为弹簧片（6)顶部下表面（10)处惠斯通电桥供电正极，（g) 端为电桥供负极，（f)端为电桥输出信号正极，（h)端为电桥输出信号 负极。
3. 根据权利要求1所述的高液压环境下的双轴径向引伸计，其特征在于，两个弹簧片(6)所在平面与固定环(1)平面分别呈正负15° 角错开布置，两个弹簧片(6)的直径相互垂直分别测量两个轴向的变 形和应变。
4. 根据权利要求1所述的高液压环境下的双轴径向引伸计，其 特征在于，弹簧片(6)为半圆环形结构。
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