CN103148967B - 核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测量力的传感器技术领域，具体公开了一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器。该传感器中，两个安装有压力应变片桥路的测头体安装在基体的型腔中，且在测头体上开有连通压力应变片桥路的传输线孔，两根信号屏蔽传输线一端与5针插座固定，另一端穿过固定在基体上的可拆分式手柄以及测头体中的传输线孔与测头体上的压力应变片桥路连接。该传感器中测头体为整体结构，其力学性能好；可拆分式手柄以及基体和侧板的配合结构能够实现单传感器和双传感器之间的方便转换；同时，通过调节螺钉调节，可以实现双测头体在空间任意方向上具备独立的自由度，能够避免定位格架实际栅元垂直度和实际栅元间距的变化所带来的棒夹持力测量误差。
Description
技术领域
本发明属于测量力的传感器技术领域，具体涉及一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器。
背景技术
国内，整体应变梁式单传感器，由人工插拔，能实现单个定位格架栅元内弹簧棒夹持力的测量。
法国，采用胀形应变梁式双传感器(简称胀形双传感器)，由全自动三坐标测量机带动，气动控制传感器的工作面伸缩，能实现单弹簧棒夹持力的测量，又能实现相邻两个定位格架栅元内的双弹簧棒夹持力的同时测量。但需要传感器、气动控制、全自动三坐标测量机协调联机使用，因此设计和制造都较复杂，所需费用昂贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，实现双弹簧棒夹持力同时测量，且结构简单，能避免定位格架实际栅元垂直度和实际栅元间距的变化所带来的棒夹持力测量误差。
本发明的技术方案如下：一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，包括测头体、基体、以及5针插座，基体为长方体结构，其一端开有“十”字通槽，形成型腔，两个测头体安装在基体的型腔中，并通过侧板将两个测头体顶在型腔中，其中，在测头体上安装有压力应变片桥路，且在测头体上开有连通压力应变片桥路的传输线孔，两根信号屏蔽传输线一端与5针插座固定，另一端穿过固定在基体上的可拆分式手柄以及测头体中的传输线孔与测头体上的压力应变片桥路连接。
所述的测头体为一端带有方形凸檐的圆柱体结构，在测头体上靠近测头体凸檐处，形成一段八棱柱结构，且该八棱柱一个棱柱面应变梁面上固定安装有压力应变片桥路，在测头体凸檐端开有与压力应变片桥路相连通的传输线孔。
所述的基体开有“十”字通槽的端面四个角上开有螺纹孔B，侧板为带有凸棱的平板结构，侧板的凸棱伸入到型腔中，并通过连接螺钉A固定在基体中的螺纹孔B上。
所述的测头体凸檐安装在基体中的型腔中，基体开有与型腔连通的调节螺孔，调节螺钉安装在调节螺孔中，并通过调节螺钉调节两个测头体在型腔中的松紧程度。
所述的可拆分式手柄为由左侧手柄和右侧手柄上端相互扣合拼接成下端带有方形凸檐的圆柱筒结构，且可拆分式手柄圆柱筒外壁带有弧度，上端边缘向内收缩，形成直径略小于可拆分式手柄内径的小孔，可拆分式手柄下端的方形凸檐通过连接螺钉B固定在基体的螺纹孔A上，使可拆分式手柄和测头体在同一平面上。
所述的测头体采用GrCr15耐磨弹性材料，且表面硬度不低于58HRC。
所述的两个测头体安装在基体的型腔中，使两个测头体上的压力应变片桥路相对设置。
所述的两个测头体安装在基体的型腔中，且保证测头体与型腔具有0.5mm的间隙。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器中测头体为整体结构，其力学性能好，比胀形双传感器具有更好的强度和稳定性；可拆分式手柄以及基体和侧板的配合结构能够实现单传感器和双传感器之间的方便转换；同时，通过调节螺钉调节，可以实现双测头体在空间任意方向上具备独立的自由度，能够避免定位格架实际栅元垂直度和实际栅元间距的变化所带来的棒夹持力测量误差。
附图说明
图1为本发明所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器结构示意图；
图2为图1中测头体结构示意图；
图3为图2中A-A剖视图；
图4为图1中基体结构示意图；
图5为图4中A-A剖视图；
图6为图4的左视图；
图7为图1中可拆分式手柄；
图中：1、测头体；2、侧板；3、连接螺钉A；4、连接螺钉B；5、信号屏蔽传输线；6、5针插座；7、可拆分式手柄；8、基体；9、调节螺钉；10、压力应变片桥路；11、传输线孔；12、应变梁面；13、螺纹孔A；14、型腔；15、螺纹孔B；16、调节螺孔；17、左侧手柄；18、右侧手柄。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～7所示，一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，包括测头体1、基体8、可拆分式手柄7以及5针插座6，其中，基体8为长方体结构，其一端开有“十”字通槽形成型腔14，且在该端面的四个角上开有螺纹孔B15，基体8的另一端面上开有与型腔14相连通的调节螺孔16；测头体1为一端带有方形凸檐的圆柱体结构，在测头体1上靠近测头体1凸檐处，形成一段八棱柱结构，且该八棱柱一个棱柱面应变梁面12上固定安装有压力应变片桥路10，其中，压力应变片桥路10距测头体1端面的距离根据应用环境而设定不同值，在测头体1凸檐端开有与压力应变片桥路10相连通的传输线孔11，使压力应变片桥路10通过传输线孔11与外界相连接；两个安装有压力应变片桥路10的测头体1的凸檐安装在基体8的型腔14中，其一端通过安装在基体8端面的侧板2顶住，另一端通过安装调节螺孔16中的调节螺钉9调节两个测头体1的自由度，使测头体1在任意方向上具备独立的自由度，其中，侧板2为带有凸棱的平板结构，侧板2的凸棱伸入到型腔14中，并通过连接螺钉A3将侧板2固定在基体8中的螺纹孔B15上；可拆分式手柄7为由左侧手柄17和右侧手柄18上端相互扣合拼接成下端带有方形凸檐的圆柱筒结构，且可拆分式手柄7圆柱筒外壁带有弧度，上端边缘向内收缩，形成直径略小于可拆分式手柄7内径的小孔，可拆分式手柄7下端的方形凸檐通过连接螺钉B4固定在基体8的螺纹孔A13上，使可拆分式手柄7和测头体1在同一平面上，两根信号屏蔽传输线5一端与5针插座6固定，另一端穿过可拆分式手柄7以及测头体1中的传输线孔11与测头体1上的压力应变片桥路10连接。
本发明所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器中，测头体1采用GrCr15耐磨弹性材料，且表面硬度达到不低于58HRC；两个测头体1安装在基体8的型腔14中，具有0.5mm的间隙，且两个测头体(1)上的压力应变片桥路(10)相对设置；可拆分式手柄7采用左侧手柄17与右侧手柄18配匹扣合，能够实现自锁定位，实现单传感器和双传感器之间的方便的转换；基体8中的型腔14以及带有凸棱的侧板2可以实现单传感器和双传感器之间的转换，通过调节螺钉9调整测头体1的自由度，使双测头体1在空间任意方向上具备独立的0.5mm的自由度，从而避免定位格架实际栅元垂直度和实际栅元间距的变化所带来的棒夹持力测量误差。
Claims (8)
1.一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，包括测头体(1)、基体(8)、以及5针插座(6)，其特征在于：基体(8)为长方体结构，其一端开有“十”字通槽，形成型腔(14)，两个测头体(1)安装在基体(8)的型腔(14)中，并通过侧板(2)将两个测头体(1)顶在型腔(14)中，其中，在两个测头体(1)上分别安装有压力应变片桥路(10)，且两个测头体(1)上的压力应变片桥路(10)相对设置，在测头体(1)上开有连通压力应变片桥路(10)的传输线孔(11)，两根信号屏蔽传输线(5)一端与5针插座(6)固定，另一端穿过固定在基体(8)上的可拆分式手柄(7)以及测头体(1)中的传输线孔(11)与测头体(1)上的压力应变片桥路(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的测头体(1)为一端带有方形凸檐的圆柱体结构，在测头体(1)上靠近测头体(1)凸檐处，形成一段八棱柱结构，且该八棱柱一个棱柱面应变梁面(12)上固定安装有压力应变片桥路(10)，在测头体(1)凸檐端开有与压力应变片桥路(10)相连通的传输线孔(11)。
3.根据权利要求1所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的基体(8)开有“十”字通槽的端面四个角上开有螺纹孔B(15)，侧板(2)为带有凸棱的平板结构，侧板(2)的凸棱伸入到型腔(14)中，并通过连接螺钉A(13)固定在基体(8)中的螺纹孔B(15)上。
4.根据权利要求2所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的测头体(1)凸檐安装在基体(8)中的型腔(14)中，基体(8)开有与型腔(14)连通的调节螺孔(16)，调节螺钉(9)安装在调节螺孔(16)中，并通过调节螺钉(9)调节两个测头体(1)在型腔(14)中的松紧程度。
5.根据权利要求1所述的一种核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的可拆分式手柄(7)为由左侧手柄(17)和右侧手柄(18)上端相互扣合拼接成下端带有方形凸檐的圆柱筒结构，且可拆分式手柄(7)圆柱筒外壁带有弧度，上端边缘向内收缩，形成直径略小于可拆分式手柄(7)内径的小孔，可拆分式手柄(7)下端的方形凸檐通过连接螺钉B(4)固定在基体(8)的螺纹孔A(13)上，使可拆分式手柄(7)和测头体(1)在同一平面上。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的测头体(1)采用GrCr15耐磨弹性材料，且表面硬度不低于58HRC。
7.根据权利要求1～5任意一项所述的核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的两个测头体(1)安装在基体(8)的型腔(14)中，使两个测头体上的压力应变片桥路(10)相对设置。
8.根据权利要求1～5任意一项所述的核燃料元件棒夹持力整体应变梁式双传感器，其特征在于：所述的两个测头体(1)安装在基体(8)的型腔(14)中，且保证测头体(1)与型腔(14)具有0.5mm的间隙。
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