CN102156022B - 应力传感器标定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应力传感器标定系统，包括应力测试机、应力传感器及其二次仪表，所述应力测试机包括底座、杠杆支架、杠杆、砝码加载机构、上夹具和下夹具。本发明应力传感器标定系统，其应力测试机利用砝码施力，并通过砝码量值换算提供应力的标准参照值，由于应力测试机加载、卸载和保载都是通过调节砝码重量实现，砝码重量一旦确定，被测试件受力便恒定，因而力值测量精度高；同时本应力测试机的杠杆支点为轴承，承载能力强，上夹具与杠杆铰接连接、下夹具与底座铰接连接，可保证被测试件所受拉力或压力在同一直线上，从而可进一步保证所测力值的准确性；因而本发明应力传感器标定系统可准确标定传感器输出值，标定精度高。

Description

应力传感器标定系统
技术领域
本发明涉及一种传感器标定系统，特别涉及一种应力传感器标定系统。
背景技术
应力传感器用于检测材料应力值，其测量精度同应力传感器的应力值标定系统有很大关系。现有的应力传感器的材料测力机按照出力源的类型分主要有电机、液压、气动、电磁等几种。目前市场上的材料测力机主要以液压式材料试验机为主，其主要存在以下几个问题：1、精度较低，利用液压式材料试验机保载在某一恒定拉力值时，拉力值实际上是维持在这个拉力值左右波动，不能精确的保载为这一拉力值；2、存在回程误差，在加载和卸载过程中，难以保持拉力值一致，也就是说，在加载和卸载时显示的同一拉力值，而实际试样所承受的拉力并不是同一拉力值；3、存在电磁干扰，液压式材料试验机工作时，其电刷会造成一定程度的电磁干扰，影响某些新技术（如磁性索力测量方法）的研究。以上原因造成测力机的测出的力值与材料实际应力值有较大差别，从而在标定传感器输出值时存在较大误差，降低传感器的测量精度。
因此，需要研制一种具有标定精度高、误差小和无电磁干扰等优点的应力传感器标定系统，以提高传感器的精度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种应力传感器标定系统，其具有应力测试机具有加载、卸载和保载时力值恒定，以及无电磁干扰等优点，力值测量精度高，可调高应力传感器的标定精度。
本发明应力传感器标定系统，包括应力测试机、应力传感器及其二次仪表，
所述应力测试机包括底座、固定设置在底座上的杠杆支架、通过轴承与杠杆支架铰接的杠杆、设置在杠杆上的砝码加载机构、铰接在杠杆上的夹具Ⅰ和铰接在底座上与夹具Ⅰ对应设置的夹具Ⅱ，
所述应力传感器设置于被测试件上，应力传感器的信号输出端同二次仪表的信号输入端连接。
进一步，所述砝码加载机构包括设置在杠杆上且到轴承距离可调的砝码挂杆和以可拆卸的方式设置在砝码挂杆上的砝码；
进一步，所述杠杆沿长度方向并列设置有多组U型凹槽，所述砝码挂杆可设置于不同的U型凹槽并与其转动配合；
进一步，所述底座上还设置有在被测试件断裂时顶住下坠杠杆的保护杆；
进一步，所述保护杆上段沿纵向设有盲孔，盲孔内设有与其滑动配合的顶杆，盲孔内位于顶杆底端下方还设置有缓冲弹簧；
进一步，所述夹具Ⅱ包括试件夹头、螺杆和与螺杆螺纹配合的定位螺母，所述螺杆铰接在底座上，所述试件夹头以可沿螺杆纵向滑动的方式设置于螺杆上，定位螺母用于固定试件夹头在螺杆上的位置。
本发明的有益效果：本发明应力传感器标定系统，其应力测试机利用砝码施力，并通过砝码量值换算提供应力的标准参照值，由于应力测试机加载、卸载和保载都是通过调节砝码重量实现，砝码重量一旦确定，则加载、卸载和保载过程中被测材料受力便恒定，卸载不存在回程误差，因而力值测量精度高，不存在电子原件对测量带来的电磁干扰；同时本应力测试机的杠杆支点为轴承，承载能力强，夹具Ⅰ与杠杆铰接连接、夹具Ⅱ与底座铰接连接，可保证被测试件所受拉力或压力在同一直线上，从而可进一步保证所测力值的准确性；因而本发明应力传感器标定系统可准确标定传感器输出值，标定精度高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明应力传感器标定系统的一种整体结构示意图；
图2为图1沿A—A的剖视图；
图3为本发明应力传感器标定系统的另一种整体结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明应力传感器标定系统的整体结构示意图；图2为图1沿A—A的剖视图。
如图所示，本实施例应力传感器标定系统包括应力测试机、应力传感器15及其二次仪表16，
所述应力测试机包括底座1、固定设置在底座1上的杠杆支架2、通过轴承3与杠杆支架2铰接的杠杆4、设置在杠杆4上的砝码加载机构、铰接在杠杆上的夹具Ⅰ5和铰接在底座1上与夹具Ⅰ5对应设置的夹具Ⅱ6，
所述应力传感器15设置于被测试件上，应力传感器15的信号输出端同二次仪表16的信号输入端连接。将应力测试机测出的数据输入二次仪表16，对应力传感器15输出的信号进行标定。
本发明应力传感器标定系统，其应力测试机利用砝码施力，并通过砝码量值换算提供应力的标准参照值，由于应力测试机加载、卸载和保载都是通过调节砝码重量实现，砝码重量一旦确定，则加载、卸载和保载过程中被测材料受力便恒定，卸载不存在回程误差，因而力值测量精度高，不存在电子原件对测量带来的电磁干扰；同时本应力测试机的杠杆支点为轴承，承载能力强，夹具Ⅰ与杠杆铰接连接、夹具Ⅱ与底座铰接连接，可保证被测试件所受拉力或压力在同一直线上，从而可进一步保证所测力值的准确性；因而本发明应力传感器标定系统可准确标定传感器输出值，标定精度高。
作为对本实施例的改进，所述砝码加载机构包括设置在杠杆上且到轴承距离可调的砝码挂杆7和以可拆卸的方式设置在砝码挂杆7上的砝码8。其具体实现形式为：所述杠杆4沿长度方向并列设置有多组U型凹槽4a，所述砝码挂杆7可设置于不同的U型凹槽4a并与其转动配合。当然在不同的实施方式中还可以通过其他结构实现距离可调，如在杠杆纵向上并裂设置放置砝码挂杆的多组通孔同样能达到发明目的。当然砝码挂杆铰接于杠杆上的一固定位置，通过加载砝码同样能实现不同的力值加载，但其力值加载范围不如本实施例距离可调结构的加载范围宽。
本实施例中，所述底座1上还设置有在被测试件断裂时顶住下坠杠杆4的保护杆9。作为对保护杆的改进，所述保护杆9上段沿纵向设有盲孔9a，盲孔9a内设有与其滑动配合的顶杆10，盲孔9a内位于顶杆底端下方还设置有缓冲弹簧11。本结构的保护杆，当被测材料被拉断后，杠杆先撞在顶杆上，缓冲弹簧可吸收顶杆受到的冲击能量，避免杠杆承受过大的反冲击力，可有效保护杠杆和轴承间的配合面，延长应力测试机寿命，并保证测量精度。
本应力测试机通过更换不同的夹具，即可实现对试件进行拉应力或压应力的测试。
如本实施例中，图1所示，所述夹具Ⅱ6包括试件夹头12、螺杆13和与螺杆13螺纹配合的定位螺母14，所述螺杆13铰接在底座1上，所述试件夹头12以可沿螺杆纵向滑动的方式设置于螺杆13上，定位螺母14用于固定试件夹头12在螺杆13上的位置。夹具Ⅰ5和夹具Ⅱ6的试件夹头12分别夹持住被测试件的两端，即可实现对拉应力的测试；试件夹头12位置可调，从而能适应不同的被测试件，适用范围广。
当然在不同实施方式中，如图3所述，将夹具Ⅰ5和夹具Ⅱ6更换为L型结构的夹具，即可实现对压应力的测试。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种应力传感器标定系统，其特征在于：包括应力测试机、应力传感器（15）及其二次仪表(16)，
所述应力测试机包括底座（1）、固定设置在底座（1）上的杠杆支架（2）、通过轴承（3）与杠杆支架（2）铰接的杠杆（4）、设置在杠杆（4）上的砝码加载机构、铰接在杠杆上的夹具Ⅰ（5）和铰接在底座（1）上与夹具Ⅰ（5）对应设置的夹具Ⅱ（6），
所述应力传感器（15）设置于被测试件上，应力传感器（15）的信号输出端同二次仪表（16）的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的应力传感器标定系统，其特征在于：所述砝码加载机构包括设置在杠杆上且到轴承距离可调的砝码挂杆（7）和以可拆卸的方式设置在砝码挂杆（7）上的砝码（8）。
3.根据权利要求2所述的应力传感器标定系统，其特征在于：所述杠杆（4）沿长度方向并列设置有多组U型凹槽（4a），所述砝码挂杆（7）可设置于不同的U型凹槽（4a）并与其转动配合。
4.根据权利要求3所述的应力传感器标定系统，其特征在于：所述底座（1）上还设置有在被测试件断裂时顶住下坠杠杆（4）的保护杆（9）。
5.根据权利要求4所述的应力传感器标定系统，其特征在于：所述保护杆（9）上段沿纵向设有盲孔（9a），盲孔（9a）内设有与其滑动配合的顶杆（10），盲孔（9a）内位于顶杆底端下方还设置有缓冲弹簧（11）。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的应力传感器标定系统，其特征在于：所述夹具Ⅱ（6）包括试件夹头（12）、螺杆（13）和与螺杆（13）螺纹配合的定位螺母（14），所述螺杆（13）铰接在底座（1）上，所述试件夹头（12）以可沿螺杆纵向滑动的方式设置于螺杆（13）上，定位螺母（14）用于固定试件夹头（12）在螺杆（13）上的位置。
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