CN110361212A - 防滑动型高温传感器加压安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防滑动型高温传感器加压安装装置，涉及一种用于安装高温传感器的装置。它包括用于放置传感器试验件的支撑板，和用于调节传感器试验件在支撑板上的位置的加压支架；所述加压支架上安装有多个用于向传感器试验件上的加压点加压的加压组件，所述加压组件包括加压顶杆和加压顶块；加压顶杆安装在加压支架上，加压顶块一端连接有覆盖在传感器试验件表面上的加压片，加压顶块另一端与加压顶杆连接，所述加压顶杆和加压支架之间还设有用于防止加压顶杆和加压支架之间出现松动的防松限位机构。本发明保证了传感器安装过程中的加压可靠性，具有设计灵活、结构简单、操作方便、传感器安装可靠性高的优点。

Description

防滑动型高温传感器加压安装装置

技术领域

本发明涉及一种用于安装高温传感器的装置，具体的说是一种防滑动型高温传感器加压安装装置。

背景技术

目前飞行器前端结构多为半球形和锥形，其所采用的材料多为陶瓷材料、纤维增强树脂基复合材料等耐高温、热膨胀系数低的材料，通常采用地面热试验的方式考核此种结构的热综合性能，通过在试验过程中使用高温传感器采集数据来分析结构性能。由于飞行器前端结构特殊的外形及材料使得地面热试验中的高温传感器加压安装存在许多问题，陶瓷材料或者复合材料表面安装高温传感器均需加压安装固化，而飞行器的曲面外形使得加压过程中存在加压不均匀、加压不稳定和加压面积不足等诸多问题，会导致试验过程中高温传感器粘接不牢、翘起、脱落等现象，进而引起传感器测量结果不准确甚至响应错误等问题。因此，解决这些问题是提高飞行器地面热试验的测量可靠性的必要条件。

飞行器地面热试验是考核飞行器结构在热环境下的结构响应和失效机理等特性的主要手段，由于热试验的特殊性，一般结构无法重复进行试验，因此试验中的数据测量可靠性要求极高，而目前的高温传感器加压安装方法差异较大，所以亟需一种高温传感器加压安装装置来提高热试验数据获取的可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种防滑动型高温传感器加压安装装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种防滑动型高温传感器加压安装装置，包括用于放置传感器试验件的支撑板，和用于调节传感器试验件在支撑板上的位置的加压支架；所述加压支架上安装有多个用于向传感器试验件上的加压点加压的加压组件，所述加压组件包括加压顶杆和加压顶块；加压顶杆安装在加压支架上，加压顶块一端连接有覆盖在传感器试验件表面上的加压片，加压顶块另一端与加压顶杆连接，所述加压顶杆和加压支架之间还设有用于防止加压顶杆和加压支架之间出现松动的防松限位机构。

在上述技术方案中，所述加压顶杆在与加压顶杆连接的一端设有连接槽，所述连接槽槽口处的限位块；所述加压顶杆的端部位于连接槽内，并与限位块螺纹连接。

在上述技术方案中，所述加压顶杆侧壁和连接槽的内壁之间设有间隙。

在上述技术方案中，所述加压顶杆的底部为弧形面。

在上述技术方案中，所述加压顶块在连接槽的底部还设有与加压顶杆底部对应的弧形槽。

在上述技术方案中，所述防松限位机构包括位于加压支架外部的限位螺母，和位于加压支架内部的限位环，限位环套在加压顶杆上并与加压顶杆螺纹连接，限位螺母套在限位环上并与限位环螺纹连接，所述加压支架卡在限位螺母和限位环之间。

在上述技术方案中，所述加压片的内表面还粘贴有橡胶垫。

在上述技术方案中，所述加压支架上在每个传感器位置均对应的安装有一个加压组件。

在上述技术方案中，所述加压支架包括多个自上而下布置的环形支架，相邻两个环形支架通过固定板连接。

在上述技术方案中，所述加压支架由三个自上而下布置的环形支架，相邻两个环形支架通过固定板连接。

本发明解决了高温传感器安装过程中的加压不可靠问题，同时，本发明提高了加压的稳定性，本发明的装置主体具有足够的刚度、强度，能够为传感器的安装提供稳固的基础。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)本发明所提供的加压安装装置具有设计灵活、结构简单、操作方便、传感器安装可靠性高的优点。

2)本发明的装置主体采用金属材料机械加工成型，具有足够的刚度、强度，具有自身稳定性高的性能，能够为传感器的安装提供稳固的基础，加压支架采用骨架式结构，便于传感器安装。

3)本发明的装置主体存在多样性，对复杂结构的设计适应性高。同时，三点式接触保证加压的稳定性，橡胶材料与传感器直接接触，加压端具有角度变化调节能力，不易损伤传感器，便于实现均匀施压。

4)本发明的加压顶杆与加压支架之间有限位装置(也即防松限位机构)便于固定，同时防止松动，可以保证传感器安装过程中的可靠性。

5)本发明适用于平面、锥形、半球形等各种复杂结构表面高温传感器安装。同时，经过实验验证，本发明涉及的防滑动高温传感器加压安装装置所安装的传感器，获取的数据分散度小于3％，可靠性高，一致性好。

6)本发明解决了地面热环境试验中高温传感器布置不可靠的问题，提高了热环境试验的数据获取准确能力，是各种结构地面热环境试验的基础。

附图说明

图1为本发明所述的加压安装装置的结构示意图；

图2为加压顶杆、加压顶块、限位螺母、限位环和加压片之间的连接结构示意图；

图3为加压顶杆的结构示意图；

图4为限位螺母的结构示意图；

图5为加压顶块和加压片的连接结构示意图；

图6为加压片的结构示意图；

图7为加压支架的结构示意图；

图8为图1不包含传感器试验件时的俯视图。

图中1-加压顶杆，2-限位螺母，3-限位环，4-加压顶块，5-加压支架，6-螺栓，7-支撑板，8-加压片，9-顶杆弧形面，10-顶块加载面，11-顶杆限位槽，12-传感器试验件，13-加压组件,14-防松限位机构,15-限位块,16-环形支架,17-固定板。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：本发明提供一种防滑动型高温传感器加压安装装置，包括用于放置传感器试验件12的支撑板7，和用于调节传感器试验件12在支撑板7上设置的加压支架5；加压支架5上安装有多个用于向传感器试验件12上的加压点加压的加压组件13，加压组件13包括加压顶杆1和加压顶块4；加压顶杆1安装在加压支架5上，此时，优选的，加压顶杆1可以与加压支架5螺纹连接，加压顶块4一端连接有覆盖在传感器试验件12表面上的加压片8，加压顶块4另一端与加压顶杆1连接，此时，优选的，如图5和图6所示，加压片8上可以设置三个用于卡接橡胶垫的卡快，所述加压顶杆1和加压支架5之间还设有用于防止加压顶杆1和加压支架5之间出现松动的防松限位机构14。

实际工作时，加压顶块4在与加压顶杆1连接的一端设有连接槽11，所述连接槽11槽口处的限位块15；所述加压顶杆1的端部位于连接槽11内，并与限位块15螺纹连接。这样，加压顶块4和加压顶杆1通过螺纹连接的方式连接在一起。

加压顶杆1侧壁和连接槽11的内壁之间设有间隙。这样，加压顶杆1就可以在连接槽11内小幅度摆动，进而是加压顶杆1的加压端具有角度变化调节能力，不易损伤传感器，便于实现均匀施压。

防松限位加压顶杆1一端通过外螺纹安装在加压支架5上,加压顶杆1另一端位于防松限位顶杆限位槽11内并与防松限位块15螺纹连接，且加压顶杆1的另一端端部与连接槽11的侧壁之间设有间隙，防松限位加压顶杆1和加压支架5之间还设有用于防止加压顶杆1和加压支架5之间出现松动的防松限位机构14。

如图1所示，本发明主要由加压顶杆1、限位螺母2、限位环3、加压顶块4、加压支架5、加强筋6、支撑板7、加压片8及配套的连接件构成。在传感器试验件的每个加压点处，用于对加压装置进行加压的结构包括1个加压顶杆1，1个限位螺母2,1个限位环3,1根加压顶块4，1个加压片8。加压顶杆1和加压支架5之间通过螺栓6连接，加压顶杆1与加压顶块4通过连接槽11连接，加压顶杆1在连接槽11内可进行少量角度偏转，限位环3通过螺纹与加压顶杆1连接，限位螺母2与限位环3连接，加压片8位于传感器安装表面与加压顶块4之间，加压顶杆1通过限位环3与限位螺母2固定于加压支架5上，需安装高温传感器的试验件放置于支撑板7上。

实际工作时，加压顶杆1、限位环3和加压顶块4均采用不锈钢机械加工制造，加压支架5、加强筋6和支撑板7均采用A3钢加工制造；加压片8采用不锈钢材料，且其内表面粘贴橡胶垫；限位螺母2及配套连接件都为标准件。

实际工作时，加压支架5的结构需要根据待安装传感器试验件的外形和安装位置进行设计，试验件放置于支撑板7上，将加压顶杆1与加压顶块4通过限位螺母2与限位环3连接在加压支架5上，粘贴高温传感器后，将加压片8覆盖在传感器表面，通过缓慢旋转加压顶杆1使加压顶块2向垂直于试验件方向运动，通过三点式加压顶块4向加压片8施压，加压顶块4可根据试件外形表面自动调整角度以实现均匀稳定施压，可使用力矩扳手调节加压顶杆1以便控制压力大小。若干个加压点对应若干个加压顶杆1、限位螺母2、限位环3、加压顶块4和加压片8。根据加压支架5的大小可设计多个加强筋6，加压支架5与支撑板7通过螺栓连接，加压支架5的设计可以多样化，遵循方便安装原则。

优选的，所述防松限位机构14包括位于加压支架5外部的限位螺母2，和位于加压支架5内部的限位环3，限位环3套在加压顶杆1上并与加压顶杆1螺纹连接，限位螺母2套在限位环3上并与限位环3螺纹连接，所述加压支架5卡在限位螺母2和限位环3之间。

优选的，如图7所示，加压支架5包括多个自上而下布置的环形支架16，相邻两个环形支架16之间通过固定板17连接，这样，如图1所示，当需要安装传感器试验件时，将传感器试验件12放置到环形支架16内部，并调节传感器试验12在支撑板7上的位置即可。优选的，如图8所示，所述加压支架5由三个自上而下布置的环形支架16，相邻两个环形支架16之间通过固定板17连接。同时，如图1和图7所示，在三个环形支架16中，位于中间的环形支架16可以作为用于进一步加强加压支架结构刚度的加强筋。

实际工作时，防松限位加压片8的内表面还粘贴有橡胶垫，这样，橡胶垫能与传感器试验件直接接触，不易损伤传感器，便于实现均匀施压。

如图5所示，防松限位加压顶杆1底部为弧形面9，这样本发明的加压顶杆在连接槽内能够小幅度的调整位置，因此，本发明可随形调整，加压端具有角度变化调节能力。

如图6所示，为了能够更方面的调整加压端的角度，防松限位加压顶块4在连接槽11的底部还设有与加压顶杆1底部对应的弧形槽。

实际工作时，所述加压支架5上的每个传感器试验件12均对应的安装有一个加压组件13，为了能够更清楚的说明本发明的技术方案，本发明以某热环境试验中的高温传感器安装装置为例，其构成包括：6个加压顶杆1、6个限位螺母2、6个限位环3、6个加压顶块4、1个加压支架5、1个加强筋6、1个支撑板7、6个加压片8。配套的连接件包括加压支架与支撑板的连接螺栓4个。

上述高温传感器安装装置中的装置主体采用A3钢材料，加压顶块4、支撑板7及加压片8内表面抛光面表面粗糙度0.8，其它部位加工的粗燥度为3.2。配套的连接结构都为国标标准件。

实际工作时，上述高温传感器安装装置所应用的待加压产品为不规则锥体，高750mm，底面圆为直径260mm，中心对称，上下锥度不统一。需安装6个高温传感器，要求加压稳定均匀，其组装过程和工作过程如下：

(1)将6个限位螺母、6个限位环分别对应安装于加压顶杆；

(2)将6个加压顶杆与6个加压顶块分别组装完成；

(3)6个加压顶杆逐个安装在加压支架上，保证加压顶杆与试验件表面垂直；

(4)将试验件放置于支撑板上，加压片覆盖在传感器表面，通过缓慢旋转加压顶杆使加压顶块通过加压片向试验件施压；

(5)加压顶块根据试件外形表面自动调整角度以实现均匀稳定施压，使用力矩扳手调节加压顶杆控制加压大小。

实际工作时，本发明的橡胶垫与传感器直接接触，且加压端具有角度变化调节能力，不易损伤传感器，便于实现均匀施压。加压支架采用长条孔设计，可调节传感器安装位置，同时加压顶杆与加压支架之间的限位装置亦可防止松动。防滑动高温传感器加压安装装置具有普遍适用性，消除了高温传感器安装过程中的不确定性。

本发明所设计的高温传感器加压安装装置，是在充分考虑装置可操作性、普遍适用性的基础上进行的高温传感器加压安装装置设计，采取了三点式接触防滑动措施，以提高加压的稳定性，使得加压装置本身具有角度变化调节能力，能够保证加压稳定均匀、加压面积固定，同时加压大小具有可测量性，高温传感器安装装置采用随形式设计，可根据试件形状进行满足各种需求的设计，对本加压安装装置所安装的传感器进行多批次多样化测试，所获取的数据分散度小于3％，可靠性高，一致性好，且适用于所有需加压安装的传感器，可有效提高试验过程中的数据准确性。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (10)

1.一种防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：包括用于放置传感器试验件(12)的支撑板(7)，和用于调节传感器试验件(12)在支撑板(7)上设置的加压支架(5)；所述加压支架(5)上安装有多个用于向传感器试验件(12)上的加压点加压的加压组件(13)，所述加压组件(13)包括加压顶杆(1)和加压顶块(4)；加压顶杆(1)安装在加压支架(5)上，加压顶块(4)一端连接有覆盖在传感器试验件(12)表面上的加压片(8)，加压顶块(4)另一端与加压顶杆(1)连接，所述加压顶杆(1)和加压支架(5)之间还设有用于防止加压顶杆(1)和加压支架(5)之间出现松动的防松限位机构(14)。

2.根据权利要求1所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压顶块(4)在与加压顶杆(1)连接的一端设有连接槽(11)，所述连接槽(11)槽口处的限位块(15)；所述加压顶杆(1)的端部位于连接槽(11)内，并与限位块(15)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压顶杆(1)侧壁和连接槽(11)的内壁之间设有间隙。

4.根据权利要求3所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压顶杆(1)底部为弧形面(9)。

5.根据权利要求4所述的一种防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压顶块(4)在连接槽(11)的底部还设有与加压顶杆(1)底部对应的弧形槽。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述防松限位机构(14)包括位于加压支架(5)外部的限位螺母(2)，和位于加压支架(5)内部的限位环(3)，限位环(3)套在加压顶杆(1)上并与加压顶杆(1)螺纹连接，限位螺母(2)套在限位环(3)上并与限位环(3)螺纹连接，所述加压支架(5)卡在限位螺母(2)和限位环(3)之间。

7.根据权利要求6所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压片(8)的内表面还粘贴有橡胶垫。

8.根据权利要求7所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压支架(5)上在每个传感器位置均对应的安装有一个加压组件(13)。

9.根据权利要求8所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压支架(5)包括多个自上而下布置的环形支架(16)，相邻两个环形支架(16)通过固定板(17)连接。

10.根据权利要求9所述防滑动型高温传感器加压安装装置，其特征在于：所述加压支架(5)由三个自上而下布置的环形支架(16)，相邻两个环形支架(16)通过固定板(17)连接。