CN103527588B - 轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，包括管体、定位座，定位座上设有球阀，定位座的外端设有气接头，管体的侧壁上设有若干排气孔，管体的外侧套设有硅胶套，硅胶套的两端与管体的两端外侧密封连接；硅胶套的内侧与管体的外侧之间设有硅胶内套，管体的外侧面上沿轴向等间距设有若干环形槽，硅胶内套的外侧面上设有若干箍环。因此，本发明具有如下有益效果：能把应变片准确的贴在深孔内壁上，贴片位置准确；贴片后，应变片便于和工装分离，使用更加方便；贴片时，应变片上的压力稳定、持续的垂直作用在应变片上，压力大小便于调节，确保应变片贴片牢靠。

Description

轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及传感器加工技术领域，尤其涉及一种用于轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装。

背景技术

目前，针对用于冶金行业的轧钢传感器，其应变片粘贴在深孔的内壁，由于深孔直径较小，无法直接人工进行粘贴，需要借助工装进行应变片的贴片。现在常见的一些贴片工装都无法实现深孔内壁高质量的贴片，通常应变片贴的位置偏差较大，或者应变片没有贴牢，容易脱落，从而严重影响传感器的性能。

例如：中国专利授权公告号：CN2326948Y，授权公告日1999年6月30日，公开了一种管内贴片工具，由橡胶筒、夹具及螺母组成，橡胶筒外侧设计有安放应变片的凹槽及引线孔，夹具由两块开有若干个定位销孔的弧形夹板和一块楔形板条及定位销组成，弧形夹板外侧有凸台，内侧与楔形板条具有相同的斜度，楔形板条的外端为圆柱形截面，并外螺纹连接有螺母。通过压紧螺母挤压橡胶筒使得橡胶筒膨胀直径变大而压紧应变片，该种结构是依靠轴向压力导致橡胶筒膨胀，橡胶筒膨胀后径向压力较小，难以压紧应变片，拧螺母的时候，很难知道拧到何种程度时橡胶筒才能压紧应变片，同时橡胶筒的直径变化非常有限，当深孔与橡胶筒之间的间隙稍大时，该种工具就无法使用，通用性差；又如，中国专利授权公告号：CN202903127UY，授权公告日2013年4月24日，一种金属应变片贴片装置，包括有直轴，直轴上部固定有环台，环台侧壁铰接有多个连杆，每个连杆杆端分别铰接有推杆，每个推杆杆端分别各自铰接安装有竖向的贴片座，每个贴片座外侧壁上分别成型有供金属应变片放入的贴片槽，直轴下部滑动安装有轴套，轴套侧壁上铰接有多个铰接杆，多个铰接杆杆端分别一一对应铰接在连杆与推杆铰接处。该种贴片装置体积较大，显然是难以用于直径小的深孔内壁应变片贴片使用。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的应变片贴片装置难以用于直径小的深孔内壁贴片，贴片后应变片易脱落，或者贴片位置不准确，或者贴片后应变片难以和工装分离的不足，提供了一种能有效的对深孔内壁进行准确、稳定的贴片，保证贴片质量，贴片后工装易与应变片脱离的轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，本发明也能适合各种深孔内壁应变片贴片。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，包括一端封闭的管体、与管体开口端连接的定位座，所述的定位座上设有球阀，定位座的外端设有气接头，所述的球阀的一端与管体内部连通，球阀的另一端与气接头连通，所述的管体的侧壁上设有若干排气孔，所述的管体的外侧套设有硅胶套，所述的硅胶套的两端与管体的两端外侧密封连接。先把应变片贴在硅胶套的外侧，应变片的外侧涂上胶水，把管体插入深孔中，往管体内充气，硅胶套膨胀，使得应变片的外侧面与深孔内壁紧密贴合并通过胶水粘结在一起，然后把硅胶套内的气体放掉，应变片与硅胶套脱离，取出工装，实现深孔内壁的应变片粘贴，整个贴片过程快速、方便，贴片位置准确、可靠，应变片粘贴牢固。

作为优选，所述的管体为不锈钢管，所述的管体与定位座之间螺纹连接。管体与定位座之间方便拆卸、更换，当管体或者定位座其中之一损坏，另一部分还能继续使用，降低成本。

作为优选，所述的硅胶套的外侧面上设有经纬坐标网。经纬坐标网能对应变片定位，保证应变片的粘贴位置准确。

作为优选，所述的硅胶套的内侧与管体的外侧之间设有硅胶内套，所述的硅胶内套的两端与管体的两端密封连接，硅胶内套的外侧面与硅胶套的内侧面紧密贴合。硅胶套和硅胶内套一起使用，其中任何一个损坏后，另一个还能继续使用，使用寿命长。

作为优选，所述的管体的外侧面上沿轴向等间距设有若干环形槽，所述的硅胶内套的外侧面上与环形槽的对应处套设有若干箍环，位于相邻的两个箍环之间的管体部位至少设有一个排气孔。箍环把硅胶内套分隔成若干独立的环形腔，管体内充气后，排气孔为每个环形腔单独供气，每个环形腔单独膨胀，从而保证硅胶内管外侧面上的压力稳定、均匀，不会出现压力中间大、两端小的情况，箍环两侧的环形腔膨胀后会有一个就间隙，硅胶套随着硅胶内套的膨胀而膨胀，硅胶套的外表面是一个完整的面，不会存在间隙，便于应变片的粘贴。

作为优选，环形槽的截面呈圆弧形，箍环的截面呈圆形，箍环的截面半径小于环形槽的截面半径。硅胶内套夹在环形槽与箍环之间，箍环的截面半径小于环形槽的截面半径，从而使得环形槽的开口处的两侧不会对硅胶内套产生压力，而环形槽的开口处两侧的位置也是整个硅胶内套最容易破损的位置，从而能提高硅胶内套的使用寿命；箍环截面呈圆形，在硅胶内套充气膨胀后，箍环对于硅胶内套外侧面的作用力的作用面为圆弧面，硅胶内套的外侧面受力柔和、均匀，也不易破损。

作为优选，所述的环形槽的底部贴有植绒布。植绒布外表面布满绒毛，绒毛与硅胶内套的内侧面接触，防止硅胶内套受压处直接与不锈钢管体接触而导致易损坏，同时植绒布内是存在微小的间隙，充气后各个环形腔内的气体相互之间存在缓慢的流动，从而能保持每个环形腔内的气压平衡，保持环形腔外侧面的压力稳定，应变片贴片效果更加好。

作为优选，所述的定位座的周围设有定位孔，定位孔内设有定位销。管体插入待贴片工件的深孔内后，通过定位销与待贴片工件之间定位。

一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装的使用方法，步骤如下：

a．把多片应变片按照连接成一排，再把应变片的一侧面通过胶带粘贴在硅胶套外侧面的经纬坐标网上，在应变片的另一侧面上均匀的涂上一层胶水，然后把工装的管体插入深孔内并通过定位座上的定位销定位；

b．气接头与外侧充气装置连接，通过充气装置往管体内充气，气体从排气孔处进入硅胶内套中，从而使得硅胶内套、硅胶套膨胀，硅胶套外侧面上的应变片与深孔内壁压紧接触。

c．把待贴片工件和整个工装一起放入恒温箱内保温，保温后取出冷却，此时应变片与深孔内壁已经紧密粘结在一起。

d．从气接头处排掉硅胶内套中的气体，硅胶套、硅胶内套收缩后与管体外侧面贴合，硅胶套、硅胶内套收缩使得应变片上的胶带自动与应变片脱离，最后取出工装。

作为优选，步骤b中的充气气压为0.7MP-0.8MP,步骤c中的恒温箱内的温度为150℃-170℃。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）能把应变片准确的贴在深孔内壁上，贴片位置准确；（2）待贴片的深孔的孔壁与管体之间的间隙在一定的范围内都能使用，使用范围较广，通用性强；（3）贴片后，应变片便于和工装分离，使用更加方便；（4）贴片时，应变片上的压力稳定、持续的垂直作用在应变片上，压力大小便于调节，确保应变片贴片牢靠。

附图说明

图1为本发明的第一种结构示意图。

图2为图1中的结构充气后的示意图。

图3为本发明的第二种结构示意图。

图4为图3中A处局部放大图。

图中：管体1  定位座2  球阀3  气接头4  排气孔5  硅胶套6  经纬坐标网7  硅胶内套8  环形槽9  箍环10  植绒布11  定位销12  环形腔13。

具体实施方式

    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

实施例1：如图1和图2所示的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，包括一端封闭的管体1、与管体开口端连接的定位座2，管体1为不锈钢管，管体1与定位座2之间螺纹连接，定位座2的周围设有定位孔，定位孔内设有定位销12；定位座上设有球阀3，定位座的外端设有气接头4，球阀3的一端与管体内部连通，球阀3的另一端与气接头4连通，所述的管体的侧壁上设有若干排气孔5，管体的外侧套设有硅胶套6，硅胶套6的两端与管体的两端外侧密封连接，硅胶套6的外侧面上设有经纬坐标网7。

实施例2：如图3所示的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，包括一端封闭的管体1、与管体开口端连接的定位座2，管体1为不锈钢管，管体1与定位座2之间螺纹连接，定位座2的周围设有定位孔，定位孔内设有定位销12；定位座上设有球阀3，定位座的外端设有气接头4，球阀3的一端与管体内部连通，球阀3的另一端与气接头4连通，所述的管体的侧壁上设有若干排气孔5，管体的外侧套设有硅胶套6，硅胶套6的两端与管体的两端外侧密封连接，硅胶套6的外侧面上设有经纬坐标网7；硅胶套6的内侧与管体1的外侧之间设有硅胶内套8，硅胶内套8的两端与管体的两端密封连接，硅胶内套8的外侧面与硅胶套6的内侧面紧密贴合。

如图3所示，管体1的外侧面上沿轴向等间距设有若干环形槽9，环形槽9的底部贴有植绒布11，硅胶内套8的外侧面上与环形槽的对应处套设有若干箍环10，位于相邻的两个箍环10之间的管体部位至少设有一个排气孔，环形槽9的截面呈圆弧形，箍环10的截面呈圆形，箍环的截面半径小于环形槽的截面半径。实施例1中的硅胶套充气膨胀后，中间部位压力大，上下两端压力小，尤其是深孔的内径与管体的外径之间的间隙较大时，该种现象尤其明显，这样就导致实施例1中的对间隙大的深孔进行贴片时，位于管体上下两端位置的应变片受到的压力比中间部位的应变片受到的压力小，位于管体两端的应变片贴的不牢靠，易脱落，在这种情况下，为了增加两端应变片的压力时，只能不断的加大硅胶套内的气压，这样就容易导致硅胶套爆掉，或者因为形变量过大而无法复位收缩，从而导致工装损坏或使用性能下降；实施例2中，箍环与环形槽配合，把硅胶内套分隔成若干部分，每部分充气后形成单独的环形腔13，每个环形腔的外侧面上都受力均匀，从而避免了两端应变片受力叫中间应变片受力小的问题，相对于单独一个环形腔13而言，其外侧面的中间部位较两端部位更加鼓起，中间部位的压力也较两端的压力大，然而整个硅胶内套又被硅胶套包覆，硅胶内套膨胀后，硅胶套会对硅胶内套上的每个环形腔13的中间部位（也就是最鼓起的部位）施加一个朝向管体中心的压力，从而使得每个环形腔13中间最鼓起部位的压力向两侧转移，达到平衡，因此实施例2中，最终充气膨胀后，硅胶套外表面的沿轴向各个部位的压力是均匀、稳定的，从而能保持各个部位应变片受到的压力均匀、稳定，贴片效果更加好；硅胶内套夹在环形槽与箍环之间，箍环的截面半径小于环形槽的截面半径，硅胶内套充气膨胀后，从而使得环形槽的开口处的两侧不会对硅胶内套产生压力，环形槽的开口处两侧的位置是整个硅胶内套最容易破损的位置，从而能提高硅胶内套的使用寿命；箍环截面呈圆形，在硅胶内套充气膨胀后，箍环对于硅胶内套外侧面的作用力的作用面为圆弧面，硅胶内套的外侧面受力柔和、均匀，也不易破损；植绒布外表面布满绒毛，绒毛与硅胶内套的内侧面接触，防止硅胶内套受压处直接与不锈钢管体接触而导致易损坏，同时植绒布内是存在微小的间隙，充气后各个环形腔13内的气体相互之间存在微调节，从而能保持每个环形腔内的气压平衡，保持环形腔外侧面的压力稳定，应变片贴片效果更加好。

一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装的使用方法，步骤如下：

a．把多片应变片按照连接成一排，再把应变片的一侧面通过胶带粘贴在硅胶套外侧面的经纬坐标网上，在应变片的另一侧面上均匀的涂上一层胶水，然后把工装的管体插入深孔内并通过定位座上的定位销定位；

b．气接头与外侧充气装置连接，通过充气装置往管体内充气，充气气压为0.75MP,气体从排气孔处进入硅胶内套中，从而使得硅胶内套、硅胶套膨胀，硅胶套外侧面上的应变片与深孔内壁压紧接触。

c．把待贴片工件和整个工装一起放入恒温箱内保温，恒温箱的保温温度为60℃，保温时间150分钟，保温后取出冷却，此时应变片与深孔内壁已经紧密粘结在一起。

d．从气接头处排掉硅胶内套中的气体，硅胶套、硅胶内套收缩后与管体外侧面贴合，硅胶套、硅胶内套收缩使得应变片上的胶带自动与应变片脱离，最后取出工装。

整个贴片过程非常省力，应变片粘贴非常可靠，不易脱落，贴片完成后，应变片上的胶带与应变片自动脱离，取出工装。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）能把应变片准确的贴在深孔内壁上，贴片位置准确；（2）待贴片的深孔的孔壁与管体之间的间隙在一定的范围内都能使用，使用范围较广，通用性强；（3）贴片后，应变片便于和工装分离，使用更加方便；（4）贴片时，应变片上的压力稳定、持续的垂直作用在应变片上，压力大小便于调节，确保应变片贴片牢靠。

Claims (8)

1.一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，其特征是，包括一端封闭的管体（1）、与管体开口端连接的定位座（2），所述的定位座上设有球阀（3），定位座的外端设有气接头（4），所述的球阀（3）的一端与管体内部连通，球阀（3）的另一端与气接头（4）连通，所述的管体的侧壁上设有若干排气孔（5），所述的管体的外侧套设有硅胶套（6），所述的硅胶套（6）的两端与管体的两端外侧密封连接；所述的硅胶套（6）的内侧与管体（1）的外侧之间设有硅胶内套（8），所述的硅胶内套（8）的两端与管体的两端密封连接，硅胶内套（8）的外侧面与硅胶套（6）的内侧面紧密贴合；所述的管体（1）的外侧面上沿轴向等间距设有若干环形槽（9），所述的硅胶内套（8）的外侧面上与环形槽的对应处套设有若干箍环（10），位于相邻的两个箍环（10）之间的管体部位至少设有一个排气孔。

2.根据权利要求1所述的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，其特征是，所述的管体（1）为不锈钢管，所述的管体（1）与定位座（2）之间螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，其特征是，所述的硅胶套（6）的外侧面上设有经纬坐标网（7）。

4.根据权利要求1所述的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，其特征是，环形槽（9）的截面呈圆弧形，箍环（10）的截面呈圆形，箍环的截面半径小于环形槽的截面半径。

5.根据权利要求1所述的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，其特征是，所述的环形槽（9）的底部贴有植绒布（11）。

6.根据权利要求1所述的一种轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装，其特征是，所述的定位座（2）的周围设有定位孔，定位孔内设有定位销（12）。

7.一种如权利要求1或2或3或4或5或6所述轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装的使用方法，步骤如下：

a．把多片应变片按照连接成一排，再把应变片的一侧面通过胶带粘贴在硅胶套外侧面的经纬坐标网上，在应变片的另一侧面上均匀的涂上一层胶水，然后把工装的管体插入深孔内并通过定位座上的定位销定位；

b．气接头与外侧充气装置连接，通过充气装置往管体内充气，气体从排气孔处进入硅胶内套中，从而使得硅胶内套、硅胶套膨胀，硅胶套外侧面上的应变片与深孔内壁压紧接触；

c．把待贴片工件和整个工装一起放入恒温箱内保温，保温后取出冷却，此时应变片与深孔内壁已经紧密粘结在一起；

d．从气接头处排掉硅胶内套中的气体，硅胶套、硅胶内套收缩后与管体外侧面贴合，硅胶套、硅胶内套收缩使得应变片上的胶带自动与应变片脱离，最后取出工装。

8.根据权利要求7所述的轧钢传感器的深孔内壁应变片贴片工装的使用方法，其特征是，步骤b中的充气气压为0.7MP-0.8MP,步骤c中的恒温箱内的温度为150℃-170℃。