CN102539036A - 焊接式水下应力测量装置 - Google Patents

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陈家权
赵政飞
温杰明
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Abstract

一种焊接式水下应力测量装置，主要应用在潮湿及水下环境的应力应变测量。在薄不锈钢基片上粘贴应变计，冲压制作一个金属密封盖，密封盖顶部向腔内拔出椭圆形的引线出口，密封盖底部带有边缘，用电阻缝焊进行密封盖边缘与不锈钢基片的密封。应变计引线用绝缘套管绝缘，留出的端头与穿过橡胶密封塞的测量导线的接头软焊接，橡胶密封塞与金属密封盖出口紧配合联接。

Description

焊接式水下应力测量装置
所属技术领域
本发明涉及一种潮湿环境和水下结构应力测试时的焊接式水下应力测量装置。主要适用于潮湿环境和水下物体的应力、应变测试。
背景技术
目前，在涉及潮湿环境的应变测试中，常规的方法是：在干燥的环境下先将被测结构的待测表面打磨平整、清洗干净，然后粘贴应变计；最常用的应变计防潮防水处理是涂层法，即在应变计及过桥表面覆盖凡士林-松香-石蜡混合物、半固化或全固化环氧树脂等多层防潮材料；有发明者提出采用防护罩的方法，即在粘贴应变计的周围用软焊接方式密封住一个有引线出口的金属罩，并做好引出线的绝缘密封；也有发明者采用背贴的方式，即将应变计背面用胶水贴到一块薄橡胶板上，将引线穿过该橡胶板与测量导线联接，再在其上粘贴另一块橡胶板；还有发明者提出用电子束焊方法将应变计密封在不锈钢片制成的基板和盖板组成的密封腔内，并在盖板上焊接不锈钢引线管。但是涂层法并没有考虑到所用防护带来的对应变计性能的影响，同时防潮材料附着性差，易被水冲掉；另外，由于金属结构导热性好，很难将局部金属加热到软钎焊温度，而不影响应变计的粘接性能，因此采用软钎焊方法很难保证焊接质量和应变计的测试性能；而背贴式的密封性和防潮性能差；用电子束焊，其操作要求高且设备昂贵。现有的水下应力测量的应变计粘贴和防水处理只能在干燥的环境下操作，不能在水下进行，这就增加了测试的成本，限制了水下结构应力测试的应用。
发明内容
为了克服潮湿现场防护操作的繁琐以及现有的普通应变计不能直接用于水下结构应力测量的问题，本发明提出一种焊接式水下应力测量装置，该装置制作方便，成本低，可产品化生产，并能够直接应用于潮湿和水下环境中结构应变、应力的测量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将具有自补偿功能的应变计或应变花粘贴到薄不锈钢片基片上，用细小的绝缘套管套住应变计的引线，只留出端头，冲压制作一个金属密封盖，密封盖的顶部向腔内拔出椭圆形的引线出口，密封盖底部带有边缘，密封盖完全覆盖住应变计并且不与应变计接触，应变计引线从开口引出，用电阻缝焊密封金属盖边缘与不锈钢基片，制作一个能与引线出口紧配合密封的橡胶密封塞，将测量导线穿过密封塞，穿出接头即可，应变计引线端头与测量导线接头软焊接，将密封塞密封引线出口后，沿密封盖出口焊接一片椭圆环形薄不锈钢片，稳固塞子，最后完成该装置的密封性、焊接强化效应、压力效应、热输出性能标定。
本发明的有益效果是，完成该装置的制作十分方便，能够使用普通的应变计并可产品化生产，降低成本。并能对处理后的应变计进行相关性能的标定，能够减少测量的误差。在潮湿或水下环境中，直接将该装置粘贴或焊接到被测物体已处理的待测表面，现场操作方便、快捷。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的引线联接示意图。
图3是本发明的成品示意图。
图中，1.不锈钢基片；2.应变计；3.金属密封盖；4.应变计引线；5.绝缘套管；6.橡胶密封塞；7.测量导线；8.不锈钢密封片。
具体实施方式
如图所示，将应变计(2)粘贴到不锈钢基片(1)上；金属密封盖(3)采用冲压方式制作，采用电阻缝焊与基片密封；橡胶密封塞(6)与金属密封盖出口紧配合联接；应变计引线(4)用绝缘套管(5)绝缘，留出的端头与穿过密封塞的测量导线(7)的接头软焊接；焊接不锈钢密封片(8)稳固密封塞并能进一步防潮防水。完成对该装置的密封性、焊接强化效应、压力效应、热输出性能的标定。

Claims (4)

1.一种焊接式水下应力测量装置，其特征是将具有自补偿功能的应变计或应变花粘贴到薄不锈钢片基片上，用细小的绝缘套管套住应变计的引线，只留出端头，冲压制作一个金属密封盖，密封盖的顶部向腔内拔出椭圆形的引线出口，密封盖底部带有边缘，密封盖完全覆盖住应变计并且不与应变计接触，应变计引线从开口引出，用电阻缝焊密封金属盖边缘与不锈钢基片，制作一个能与引线出口紧配合密封的橡胶密封塞，将测量导线穿过密封塞，穿出接头即可，应变计引线端头与测量导线接头软焊接，将密封塞密封引线出口后，沿密封盖出口焊接一片椭圆环形薄不锈钢片，稳固塞子，最后完成该装置的密封性、焊接强化效应、压力效应、热输出性能标定。
2.根据权利要求1所述的应力测量装置，其特征是做基片的不锈钢片形状为长方形，厚度不超过0.1mm。
3.根据权利要求1所述的应力测量装置，其特征是密封盖制作方法为冲压式，所用的金属材料为不锈钢，其厚度为0.1～0.2mm，高度5mm，密封盖顶部向腔内拔出椭圆形的引线出口。
4.根据权利要求1所述的应力测量装置，其特征是密封盖与基片密封方式为电阻缝焊，引线出口用橡胶密封塞紧配合密封，并用密封片稳固。
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