CN104314936A - 一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器 - Google Patents

一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，。包括柔性磁力粘贴片和U型管水准仪，柔性磁力粘贴片一侧的中部设有矩形缺口，该矩形缺口两头的柔性磁力粘贴片的下表面分别设有用于光纤光栅传感器定位的V型定位槽，且，位于所述矩形缺口两头的V型定位槽底部的尖端在同一条直线上；两侧管的管壁上设有与液体的液面平行的水准线；U型连通管的两头铰接在所述矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片的边缘上，且，所述的水准线、所述的U型连通管与柔性磁力粘贴片铰接的轴线和所述V型定位槽底部的尖端所处的直线三者相互平行。本粘贴器准确保证光纤光栅传感器与水平轴或梁的轴线平行，并且涂胶效率高，胶块美观。

Description

一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器
技术领域
本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及检测水平轴或梁应力的光纤光栅传感器的粘贴器的定位辅助器械。
背景技术
近年来光纤传感，尤其是光纤光栅传感以其抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘、灵敏度高和分布式大范围测量等优点，越来越广泛用于工程检测中。在实际应该用中，光纤光栅可粘贴在轴表面上，精确测量轴的轴向应变。当测量水平轴或梁的轴向拉、压应变和轴的弯曲变形时，要求光纤光栅传感器与水平轴的轴线或梁的轴线平行。
但是，目前尚没有一种专门用于把光纤光栅传感器准确的平行的粘贴到水平轴的装置，以至于：在粘贴光纤光栅传感器时会遇到很难找准轴心，测量轴的轴向应变时，光纤光栅传感器与被测轴线不平行会影响光纤光栅传感器的应变传递率。
而且，目前尚没有一种专门对光纤光栅传感器进行涂胶的装置，以至于：粘贴操作不规范和粘胶厚度很难确定，胶块不美观，涂胶效率低；当需要在轴侧表面粘贴光纤光栅传感器，胶水还没干就都流下来了，无法实现粘贴。
发明内容
本发明为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种检测水平轴或梁应力的光纤光栅传感器的粘贴器，本粘贴器准确保证光纤光栅传感器与水平轴或梁的轴线平行，并且涂胶效率高，胶块美观。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：本检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，该粘贴器包括柔性磁力粘贴片和U型管水准仪，其中，
所述的柔性磁力粘贴片一侧的中部设有矩形缺口，该矩形缺口两头的柔性磁力粘贴片的下表面分别设有用于光纤光栅传感器定位的V型定位槽，且，位于所述矩形缺口两头的V型定位槽底部的尖端在同一条直线上；
所述的U型管水准仪具有U型连通管，该U型连通管内装有液体，两侧管之间设有与U型连通管连通的直管，两侧管的管壁上设有与液体的液面平行的水准线；
所述U型连通管的两头铰接在所述矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片的边缘上，且，所述的水准线、所述的U型连通管与柔性磁力粘贴片铰接的轴线和所述V型定位槽底部的尖端所处的直线三者相互平行。
所述矩形缺口内设有封闭其开口的阻挡条，该阻挡条的厚度小于等于柔性磁力粘贴片的厚度，且下表面与柔性磁力粘贴片的下表面平齐；所述阻挡条上表面的中间开有泄胶斜槽，该泄胶斜槽由所述矩形缺口内向外下方倾斜。
所述矩形缺口的底面向其开口方向延伸有阻挡板，该阻挡板位于所述V型定位槽底部尖端的上方，且沿矩形缺口的两侧面向矩形缺口的开口延伸。
所述U型连通管内的液体的容积为V，以水准线为分界线U型管水准仪两端的容积也为V。
所述柔性磁力粘贴片为矩形结构，矩形缺口的长边与柔性磁力粘贴片的长边相平行；所述矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片延伸设置有一个连接板，所述U型连通管的两头铰接在连接板的边缘上。
所述柔性磁力粘贴片的下表面设有一层磁性层或者柔性磁力粘贴片整体为磁性体。
所述U型连通管与连接板之间的铰轴为一个螺柱，螺柱两端设有螺母。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
1、V型定位槽对光纤光栅传感器进行初步定位，2个V型定位槽形成“两点确定一条直线”的效果；U型管水准仪上的水准线配合腔内液体，可以保证液面与地面平行，加上V型定位槽与水准线平行，因此保证了光纤光栅传感器与水平轴的轴线平行，保证了光纤光栅传感器的应变传递率，适用于测量水平活塞轴或推杆的轴向应变、水平支承的圆杆受力后产生的应变、梁的弯曲应变、钢轨的应变、圆形镗杆的加工时的应变和其它水平轴类的弯曲应变等等。
2、柔性磁力粘贴片的中部设有矩形缺口，矩形缺口与水平轴或梁形成容纳胶水的空间，此空间一方面保证了胶水不会四处流散，另外保证了胶水的厚度，此空间的高度即可确定胶水的厚度，胶块美观，使用方便，操作简单，大大提高了涂胶效率，并且可重复使用。
附图说明
图1-图6是本发明的检测水平轴或梁应力的光纤光栅传感器的粘贴器的一个具体实施方式的示意图。其中，图1是粘贴器的立体图，图2是图1的柔性磁力粘贴片的立体图，图3是图2的俯视图，图4是图3的A-A剖视放大图，图5是图1的U型管水准仪的立体图，图6是图1的粘贴器的应用图。
图7-图12是本发明的检测水平轴或梁应力的光纤光栅传感器的粘贴器的另一个具体实施方式的示意图。其中，图7是粘贴器的立体图，图8是图7的柔性磁力粘贴片的立体图，图9是图8的俯视图，图10是图9的B-B剖视放大图，图11是图7的应用图，图12是图7的另一应用图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1-图5所示的检测水平轴应力的光纤光栅传感器的粘贴器，包括柔性磁力粘贴片1和U型管水准仪，其适用于粘贴在水平轴3上顶面，其中，
柔性磁力粘贴片1选用与胶水不互粘的材料制造而成，方便胶水与柔性磁力粘贴片1脱离。柔性磁力粘贴片1一侧的中部设有矩形缺口，该矩形缺口两头的柔性磁力粘贴片1的下表面分别设有用于光纤光栅传感器4定位的V型定位槽5，且，位于所述矩形缺口两头的V型定位槽5底部的尖端在同一条直线上；
U型管水准仪具有U型连通管2，U型连通管为透明材料，该U型连通管2内装有液体，两侧管之间设有与U型连通管2连通的直管7，两侧管的管壁上设有与液体的液面平行的水准线6；
U型连通管2的两头铰接在矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片1的边缘上，且，所述的水准线6、U型连通管2与柔性磁力粘贴片1铰接的轴线和所述V型定位槽5底部的尖端所处的直线三者相互平行。
矩形缺口内设有封闭其开口的阻挡条8，该阻挡条8的厚度小于等于柔性磁力粘贴片1的厚度，且下表面与柔性磁力粘贴片1的下表面平齐；所述阻挡条上表面的中间开有泄胶斜槽9，该泄胶斜槽9由所述矩形缺口内向外下方倾斜。泄胶斜槽9用于控制粘胶厚度(假如不设置泄胶斜槽9，则会出现胶水四散溢出，非常不美观，当取出粘贴器的时候，可能把胶块拉扯松动)。
所述U型连通管2内的液体的容积为V，以水准线6为分界线U型管水准仪两端的容积也为V，保证了U型连通管2向上或者向下翻转时，液面都与水准线6平齐。
柔性磁力粘贴片1为矩形结构，矩形缺口的长边与柔性磁力粘贴片1的长边相平行；所述矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片1延伸设置有一个连接板14，所述U型连通管2的两头铰接在连接板14的边缘上。柔性磁力粘贴片1的下表面设有一层磁性层。U型连通管2与连接板14之间的铰轴为一个螺柱10，螺柱10两端设有螺母11。U型连通管2可绕着螺柱10转动以配合不同的轴表面。
如图6所示，实施例1的粘贴器的使用过程如下：
1、把水平轴3从机器上拆卸下来。
2、光纤光栅传感器4放在V型的定位槽5，光纤光栅传感器4直径只有0.125mm，所以定位槽也要求足够小，能将光纤光栅传感器4压在轴表面上，用两个透明胶17初步固定。
3、把水平轴3放置到水平轴三角架18上，把粘贴器放置到水平轴3的上表面，由于柔性磁力粘贴片1具有磁性和可柔性弯曲，柔性磁力粘贴片1吸附在水平轴3的表面(比人手按住粘贴器更加稳固)，向上或者向下翻转U型连通管2，使U型连通管2与地面垂直，微调粘贴器的位置，使管内液面与水准线6平齐。
4、在阻挡条8以内涂适量的粘胶。
5、待胶水凝固，撕开透明胶17，取出粘贴器，取出透明胶17，即能实现光纤光栅传感器4的轴向粘贴，此时光纤光栅传感器4与水平轴3的轴线严格平行。
6、光纤光栅传感器4粘贴到水平轴3之后，水平轴3即可取下，安装到机器上。
实施例2：
除了下列结构特征，其余结构特征与实施例1相同：如图7-图10所示，矩形缺口的底面向其开口方向延伸有阻挡板12，该阻挡板12位于V型定位槽5底部尖端的上方，且沿矩形缺口的两侧面向矩形缺口的开口延伸。阻挡板12与水平轴3形成容纳胶水的空间，位于缺口方向的阻挡板12的侧面与底面设有倒角13。柔性磁力粘贴片1整体为磁性体，其适用于粘贴在水平轴3或者水平梁16侧表面。
如图11所示，实施例2的粘贴器的使用过程如下：
1、把水平轴3从机器上拆卸下来。
2、光纤光栅传感器4放在V型的定位槽5，光纤光栅传感器4直径只有0.125mm，所以定位槽也要求足够小，能将光纤光栅传感器4压在轴表面上，用两个透明胶17初步固定。
3、把水平轴3放置到水平轴三角架18上，把粘贴器放置到水平轴3的侧表面，由于柔性磁力粘贴片1具有磁性和可柔性弯曲，柔性磁力粘贴片1吸附在水平轴3的表面(比人手按住粘贴器更加稳固)，向上或者向下翻转U型连通管2，使U型连通管2与地面垂直，微调粘贴器的位置，使管内液面与水准线6平齐。
4、在阻挡板12内灌入适量的粘胶。
5、待胶水凝固，撕开透明胶17，取出粘贴器，取出透明胶17，即能实现光纤光栅传感器4的轴向粘贴，此时光纤光栅传感器4与水平轴3的轴线严格平行。
6、光纤光栅传感器4粘贴到水平轴3之后，水平轴3即可取下，安装到机器上。
如图12所示，当粘贴器粘贴到水平梁16的侧表面时，除了采用水平轴平面架19，其它粘贴方法与粘贴到水平轴3的侧表面的粘贴方法相同。

Claims (6)

1.一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，其特征在于：该粘贴器包括柔性磁力粘贴片和U型管水准仪，其中，
所述的柔性磁力粘贴片一侧的中部设有矩形缺口，该矩形缺口两头的柔性磁力粘贴片的下表面分别设有用于光纤光栅传感器定位的V型定位槽，且，位于所述矩形缺口两头的V型定位槽底部的尖端在同一条直线上；
所述的U型管水准仪具有U型连通管，该U型连通管内装有液体，两侧管之间设有与U型连通管连通的直管，两侧管的管壁上设有与液体的液面平行的水准线；
所述U型连通管的两头铰接在所述矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片的边缘上，且，所述的水准线、所述的U型连通管与柔性磁力粘贴片铰接的轴线和所述V型定位槽底部的尖端所处的直线三者相互平行。
2.根据权利要求1所述的一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，其特征在于：所述矩形缺口内设有封闭其开口的阻挡条，该阻挡条的厚度小于等于柔性磁力粘贴片的厚度，且下表面与柔性磁力粘贴片的下表面平齐；所述阻挡条上表面的中间开有泄胶斜槽，该泄胶斜槽由所述矩形缺口内向外下方倾斜。
3.根据权利要求1所述的一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，其特征在于：所述矩形缺口的底面向其开口方向延伸有阻挡板，该阻挡板位于所述V型定位槽底部尖端的上方，且沿矩形缺口的两侧面向矩形缺口的开口延伸。
4.根据权利要求2或3所述的一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，其特征在于：所述柔性磁力粘贴片为矩形结构，矩形缺口的长边与柔性磁力粘贴片的长边相平行；所述矩形缺口另一侧的柔性磁力粘贴片延伸设置有一个连接板，所述U型连通管的两头铰接在连接板的边缘上。
5.根据权利要求2或3所述的一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，其特征在于：所述柔性磁力粘贴片的下表面设有一层磁性层或者柔性磁力粘贴片整体为磁性体。
6.根据权利要求5所述的一种检测水平轴或梁应变的光纤光栅传感器快速粘贴器，其特征在于：所述U型连通管与连接板之间的铰轴为一个螺柱，螺柱两端设有螺母。
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