CN109357625B - 光纤光栅应变传感器安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光纤光栅应变传感器安装装置，该安装装置的弹簧组件包括弹簧轴、弹簧和弹簧座，所述弹簧轴依次穿过所述弹簧座和弹簧并可轴向滑动，所述弹簧轴下端两侧具有限位凸台，所述弹簧安装在所述限位凸台和所述弹簧座之间的空腔内，所述弹簧座上端连接有上轴套，并在所述上轴套处通过所述销钉限位，所述弹簧座下端通过下轴套与基板连接；所述传感器固定件包括基座、压板、球头盖板、球头杆和限位轴，所述基座、压板和球头盖板从下到上依次连接，所述球头杆顶端与所述弹簧轴连接，并穿过所述球头盖板与所述压板球头铰链，所述限位轴底端安装在压板两端，顶端通过开设在所述基板上的长腰孔对所述限位轴限位。该安装装置可以在粘层失效的短时间内精确完成光纤光栅应变传感器的安装。

Description

光纤光栅应变传感器安装装置

技术领域

本发明涉及光纤光栅应变传感器安装装置。

背景技术

光纤光栅应变传感器通过粘胶与测量物体表面粘接，在粘接过程中需要对胶层加载(0.1～0.2)兆帕的压力并维持至少4小时；目前光纤光栅应变传感器的安装都是通过人工短时手压进行，无法定量精确控制胶层固化压力、加压时间、传感器相对安装位置，在20秒的粘失效时间内无法快速进行光纤光栅应变传感器的安装预定位。因此，提供一种能够按照粘胶要求所需压力与作用时间快速完成光纤光栅应变传感器安装的安装装置，具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中无法快速精确的安装光纤光栅应变传感器的问题，本发明提供了光纤光栅应变传感器安装装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

光纤光栅应变传感器安装装置，包括基板、安装在所述基板上的弹簧组件和传感器固定件；所述弹簧组件包括弹簧轴、弹簧和弹簧座，所述弹簧轴依次穿过所述弹簧座和弹簧并可轴向滑动，所述弹簧轴下端两侧具有限位凸台，所述弹簧安装在所述限位凸台和所述弹簧座之间的空腔内，所述弹簧座上端连接有上轴套，并在所述上轴套处通过所述销钉限位，所述弹簧座下端通过下轴套与基板连接；所述传感器固定件包括基座、压板、球头盖板、球头杆和限位轴，所述基座、压板和球头盖板从下到上依次连接，所述球头杆顶端与所述弹簧轴连接，并穿过所述球头盖板与所述压板球头铰链，所述限位轴底端安装在压板两端，顶端通过开设在所述基板上的限位孔对所述限位轴限位。

本发明提供的传感器安装装置，其限位轴在限位孔内可沿光纤光栅应变传感器长度方向小幅度自由摆动，可以保证在安装面为曲面时光纤光栅应变传感器与与安装面的紧密贴合。

本发明提供的弹簧组件可独立工作，互不干扰，可适用于单个或者多个光纤光栅应变传感器的安装。弹簧组件内部的弹簧处于预压缩状态，释放销钉后，弹簧推动弹簧轴运动直至光纤光栅应变传感器与安装面接触，此时弹簧仍为压缩状态，弹簧轴受到弹簧的压力作用将光纤光栅应变传感器压于安装面。

作为优选，还包括通过支架安装在基板上的吸盘，所述吸盘上通过加厚螺母锁紧；更优选地，为了更好的将光纤光栅应变传感器安装装置固定于安装面，本发明提供的吸盘的个数为两个。

作为优选，所述基座的底面开设有一对与传感器对应的凹槽，用于放置光纤光栅应变传感器；所述基座两端开设穿线孔用以穿线固定光纤光栅应变传感器。

作为优选，所述上轴套与所述弹簧座通过螺钉连接；所述基座和压板胶连接，所述压板和球头盖板通过螺钉连接。

作为优选，所述基板上开设若干个减重孔。

为了同时固定多个传感器，优选地，弹簧组件和传感器固定件的个数分别为三个。

设定吸盘吸附面与光纤光栅应变传感器底面间距为L，此时弹簧预压缩量为H，释放销钉后，光纤光栅应变传感器与安装面贴合，此时弹簧压缩量为(H-L)；设定弹簧刚度系数为k，光纤光栅应变传感器粘接安装面积为ar，作用于光纤光栅应变传感器与安装面之间胶层压力为(H-L)×k，压强为(H-L)×k/ar，本发明可以通过匹配参数H、L与k得到符合胶层安装要求的压强。

本发明提供的光纤光栅应变传感器安装装置，通过吸盘吸附于安装面，通过弹簧组件提供压力将光纤光栅应变传感器压于安装面，通过弹簧压缩量控制压力大小，使光纤光栅应变传感器粘胶获得固定压力与作用时间，通过限位轴控制光纤光栅应变传感器安装位置偏差，不仅可以定量控制胶层固化压力、固化时间，达到传感器安装一致性好的目的，而且操作简单耗时少，可以在粘层失效的短时间内完成光纤光栅应变传感器的安装。

附图说明

图1为本发明所提供的光纤光栅应变传感器安装装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的弹簧组件剖面图；

图3为本发明提供的传感器固定件及其基底结构示意图；

图4为本发明提供的光纤光栅应变传感器安装装置的局部结构示意图；

图5为本发明提供的光纤光栅应变传感器安装装置的侧视图。

具体实施方式

本发明公开了光纤光栅应变传感器安装装置，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进零部件实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明当中。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

如图1-5所示，光纤光栅应变传感器安装装置，包括基板3、安装在所述基板3上的弹簧组件1和传感器固定件；所述弹簧组件包括弹簧轴12、弹簧13和弹簧座14，所述弹簧轴12依次穿过所述弹簧座14和弹簧13并可轴向滑动，所述弹簧轴12下端两侧具有限位凸台，所述弹簧13安装在所述限位凸台和所述弹簧座13之间的空腔内，所述弹簧座14上端连接有上轴套15，并通过螺钉上轴套15和弹簧座14压紧连接，在所述上轴套15处通过所述销钉16限位，所述弹簧座14下端通过下轴套17与基板3连接，所述弹簧轴12顶端连接所述压帽11；所述传感器固定件包括基座7、压板6、球头盖板9、球头杆8和限位轴2，所述基座7、压板6和球头盖板9从下到上依次连接，所述基座7和压板6胶连接，所述压板6和球头盖板9之间通过螺钉连接，所述球头杆8顶端与所述弹簧轴12连接，并穿过所述球头盖板9与所述压板6球头铰链，所述限位轴8底端安装在压板6两端，顶端通过开设在所述基板上的限位孔c对所述限位轴限位；所述基座7的底面开设有一对与传感器对应的凹槽a，用于放置光纤光栅应变传感器，所述基座7两端开设穿线孔b用以穿线固定光纤光栅应变传感器；所述光纤光栅应变传感器安装装置还包括通过支架4安装在基板上的吸盘10，所述吸盘上通过加厚螺母5锁紧。

在一种优选的实施方式中，为了更好更多的固定传感器，弹簧组件和传感器固定件的个数分别为三个，所述吸盘的个数为两个。

如图5所示，设定吸盘10吸附面与光纤光栅应变传感器底面间距为L，此时弹簧13预压缩量为H，释放销钉16后，光纤光栅应变传感器与安装面贴合，此时弹簧压缩量为(H-L)；设定弹簧刚度系数为k，光纤光栅应变传感器粘接安装面积为ar，作用于光纤光栅应变传感器与安装面之间胶层压力为(H-L)×k，压强为(H-L)×k/ar，本发明可以通过匹配参数H、L与k得到符合胶层安装要求的压强。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.光纤光栅应变传感器安装装置，包括基板，其特征在于：还包括安装在所述基板上的弹簧组件和传感器固定件；所述弹簧组件包括弹簧轴、弹簧和弹簧座，所述弹簧轴依次穿过所述弹簧座和弹簧并可轴向滑动，所述弹簧轴下端两侧具有限位凸台，所述弹簧安装在所述限位凸台和所述弹簧座之间的空腔内，所述弹簧座上端连接有上轴套，并在所述上轴套处通过销钉限位，所述弹簧座下端通过下轴套与基板连接；所述传感器固定件包括基座、压板、球头盖板、球头杆和限位轴，所述基座、压板和球头盖板从下到上依次连接，所述球头杆顶端与所述弹簧轴连接，并穿过所述球头盖板与压板球头铰链，所述限位轴底端安装在压板两端，顶端通过开设在所述基板上的限位孔对所述限位轴限位。

2.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于：还包括通过支架安装在基板上的吸盘，所述吸盘上通过加厚螺母锁紧。

3.如权利要求2所述的传感器安装装置，其特征在于：所述吸盘的个数为两个。

4.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于：所述基座的底面开设有一对与传感器对应的凹槽；所述基座两端开设穿线孔用以穿线固定传感器。

5.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于：所述上轴套与所述弹簧座通过螺钉连接；所述基座和压板胶连接，所述压板和球头盖板通过螺钉连接。

6.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于：所述弹簧轴顶端安装压帽。

7.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于：所述基板上开设若干个减重孔。

8.如权利要求1所述的传感器安装装置，其特征在于：弹簧组件和传感器固定件的个数分别为三个。

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