CN110926665A - 一种空心包体应变传感器 - Google Patents

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张朔
曲志军
刘明国
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    • G01L9/04—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning of resistance-strain gauges

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Abstract

本发明公开的属于应变传感器技术领域，具体为一种空心包体应变传感器，包括环氧树脂筒、塞柱和应变玫瑰花，所述环氧树脂筒的内壁开设有圆筒空腔，所述环氧树脂筒的侧壁内部固定安装有应变玫瑰花，所述环氧树脂筒的左侧端固定安装有第一密封圈，所述环氧树脂筒的内腔插接有电缆，所述电缆通过定向销进行固定，所述圆筒空腔插接右侧壁插接所述塞柱，所述塞柱的内壁开设有塞柱小孔，所述环氧树脂筒的右侧上下方向开设有第一固定小孔，所述塞柱的左侧上下方向开设有第二固定小孔，所述第一固定小孔和所述第二固定小孔的孔径大小相同，该发明实现在单孔中取得测点的三维应力状态，且具有较好的防水性能，操作便捷，成本低，效率高的综合效果。

Description

一种空心包体应变传感器
技术领域
本发明涉及应变传感器技术领域，具体为一种空心包体应变传感器。
背景技术
应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器。电阻应变片则是其最常采用的传感元件。它是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。
在测试时，将应变片用粘合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上，随着试件受力变形，应变片的敏感栅也获得同样的变形，从而使其电阻随之发生变化，而此电阻变化是与试件应变成比例的，因此如果通过一定测量线路将这种电阻变化转换为电压或电流变化，然后再用显示记录仪表将其显示记录下来，就能知道被测试件应变量的大小。
现有技术当中的应变传感器需要在多个孔中才能精准的测得应力状态，且防水性能较差，不便于操作，成本较高，同时效率有待提高，因此需要研发一种空心包体应变传感器。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种空心包体应变传感器，能够实现在单孔中取得测点的三维应力状态，且具有较好的防水性能，操作便捷，成本低，效率高。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种空心包体应变传感器，其包括环氧树脂筒、塞柱和应变玫瑰花，所述环氧树脂筒的内壁开设有圆筒空腔，所述环氧树脂筒的侧壁内部固定安装有应变玫瑰花，所述环氧树脂筒的左侧端固定安装有第一密封圈，所述环氧树脂筒的内腔插接有电缆，所述电缆通过定向销进行固定，所述圆筒空腔插接右侧壁插接所述塞柱，所述塞柱的内壁开设有塞柱小孔，所述环氧树脂筒的右侧上下方向开设有第一固定小孔，所述塞柱的左侧上下方向开设有第二固定小孔，所述第一固定小孔和所述第二固定小孔的孔径大小相同，通过所述第一固定小孔、所述第二固定小孔和所述铝丝将所述环氧树脂筒和所述塞柱相连接，所述塞柱的右侧端固定安装有导向杆，所述塞柱与所述导向杆之间卡接有第二密封圈。
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：顶部所述应变玫瑰花与所述电缆之夹角为90°
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：所述环氧树脂筒由应变玫瑰花沿圆周相隔第一密封圈°对称安装，然后利用环氧树脂浇注外层，使电阻变片嵌在筒壁内，所述外层厚度为0.5MM。
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：所述应变玫瑰花共设置有三个，每个所述应变玫瑰花包括第一电阻变片、第二电阻变片、第三电阻变片和第四电阻变片，所述第一电阻变片、所述第二电阻变片、所述第三电阻变片和是第四电阻变片从左到右依次排列，所述第一电阻变片与所述第三电阻变片相垂直，所述第二电阻变片与所述第四电阻变片相垂直，所述第二电阻变片和所述第四电阻变片围绕所述第三电阻变片对称分布。
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：所述定向销大于所述第二密封圈。
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：所述塞柱的左侧端到所述第二固定小孔之间的距离为2CM。
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：所述圆筒空腔的内壁填充有粘胶剂层。
作为本发明所述的一种空心包体应变传感器的一种优选方案，其中：所述塞柱小孔的左侧端与所述圆筒空腔的右侧端相连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先使用时，将圆筒空腔装满粘结剂，然后将塞柱插入环氧树脂筒内腔二厘米深处，然后，用铝丝穿过第一固定小孔和第二固定小孔将塞柱固定，塞柱的另一端有一导向杆，以使装置顺利安装在所需要的位置上，安装时要保证顶部所述应变玫瑰花与所述电缆之夹角为90°，将装置送入钻孔中预定位置后，用力推动安装杆，可使铝丝切断,继续推进可使粘结剂经塞柱小孔流出，进入环氧树脂筒和塞柱小孔孔壁之间的间隙里，经过一定的时间粘结剂固化后，即可进行套芯解除，实现在单孔中取得测点的三维应力状态，且具有较好的防水性能，操作便捷，成本低，效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明应变玫瑰花结构示意图；
图3为本发明电阻变片的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供如下技术方案：一种空心包体应变传感器，在使用过程中，实现在单孔中取得测点的三维应力状态，且具有较好的防水性能，操作便捷，成本低，效率高，请参阅图1，包括环氧树脂筒100、塞柱200和应变玫瑰花300；
请再次参阅图1，环氧树脂筒100具有圆筒空腔110、第一密封圈120、定向销130、电缆140和第一固定小孔150，具体的，所述环氧树脂筒100的内壁开设有圆筒空腔110，所述环氧树脂筒100的左侧端固定安装有第一密封圈120，所述环氧树脂筒100的内腔插接有电缆140，所述电缆140通过定向销130进行固定，所述环氧树脂筒100的右侧上下方向开设有第一固定小孔150，所述圆筒空腔110的内壁填充有粘胶剂层，环氧树脂筒100用于固定安装塞柱200和应变玫瑰花300；
请再次参阅图1，塞柱200具有塞柱小孔210、第二固定小孔220、铝丝230、第二密封圈240和导向杆250,塞柱200安装在环氧树脂筒100的内壁右侧，具体的，所述圆筒空腔110插接右侧壁插接所述塞柱200，所述塞柱200的内壁开设有塞柱小孔210，所述塞柱200的左侧上下方向开设有第二固定小孔220，所述第一固定小孔150和所述第二固定小孔220的孔径大小相同，通过所述第一固定小孔150、所述第二固定小孔220和所述铝丝230将所述环氧树脂筒100和所述塞柱200相连接，所述塞柱200的右侧端固定安装有导向杆250，所述塞柱200与所述导向杆250之间卡接有第二密封圈240,所述塞柱200的左侧端到所述第二固定小孔220之间的距离为2CM,所述塞柱小孔210的左侧端与所述圆筒空腔110的右侧端相连通；
请再次参阅图1，应变玫瑰花300具有第一电阻变片310、第二电阻变片320、第三电阻变片330和第四电阻变片340，应变玫瑰花300安装在环氧树脂筒100的内部，具体的，所述应变玫瑰花300共设置有三个，所述第一电阻变片310、所述第二电阻变片320、所述第三电阻变片330和是第四电阻变片340从左到右依次排列，所述第一电阻变片310与所述第三电阻变片330相垂直，所述第二电阻变片320与所述第四电阻变片340相垂直，所述第二电阻变片320和所述第四电阻变片340围绕所述第三电阻变片330对称分布，顶部所述应变玫瑰花300与所述电缆140之夹角为90°，所述环氧树脂筒100由应变玫瑰花300沿圆周相隔第一密封圈120°对称安装，然后利用环氧树脂浇注外层，使电阻变片嵌在筒壁内，所述外层厚度为0.5MM；
请再次参阅图1，以防止胶液从此处流出，所述定向销130大于所述第二密封圈240，利用定向销130和第二密封圈240实现对环氧树脂筒100的两端密封；
在具体的使用过程中，当需要本发明在使用的过程中首先使用时，将圆筒空腔110装满粘结剂，然后将塞柱200插入环氧树脂筒100内腔二厘米深处，然后，用铝丝230穿过第一固定小孔150和第二固定小孔220将塞柱200固定，塞柱200的另一端有一导向杆250，以使装置顺利安装在所需要的位置上，安装时要保证顶部所述应变玫瑰花300与所述电缆140之夹角为90°，将装置送入钻孔中预定位置后，用力推动安装杆，可使铝丝230切断,继续推进可使粘结剂经塞柱小孔210流出，进入环氧树脂筒100和塞柱小孔210孔壁之间的间隙里，经过一定的时间粘结剂固化后，即可进行套芯解除。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种空心包体应变传感器，其特征在于：包括环氧树脂筒(100)、塞柱(200)和应变玫瑰花(300)，所述环氧树脂筒(100)的内壁开设有圆筒空腔(110)，所述环氧树脂筒(100)的侧壁内部固定安装有应变玫瑰花(300)，所述环氧树脂筒(100)的左侧端固定安装有第一密封圈(120)，所述环氧树脂筒(100)的内腔插接有电缆(140)，所述电缆(140)通过定向销(130)进行固定，所述圆筒空腔(110)插接右侧壁插接所述塞柱(200)，所述塞柱(200)的内壁开设有塞柱小孔(210)，所述环氧树脂筒(100)的右侧上下方向开设有第一固定小孔(150)，所述塞柱(200)的左侧上下方向开设有第二固定小孔(220)，所述第一固定小孔(150)和所述第二固定小孔(220)的孔径大小相同，通过所述第一固定小孔(150)、所述第二固定小孔(220)和所述铝丝(230)将所述环氧树脂筒(100)和所述塞柱(200)相连接，所述塞柱(200)的右侧端固定安装有导向杆(250)，所述塞柱(200)与所述导向杆(250)之间卡接有第二密封圈(240)。
2.根据权利要求1所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：顶部所述应变玫瑰花(300)与所述电缆(140)之夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：所述环氧树脂筒(100)由应变玫瑰花(300)沿圆周相隔第一密封圈(120)°对称安装，然后利用环氧树脂浇注外层，使电阻变片嵌在筒壁内，所述外层厚度为0.5MM。
4.根据权利要求3所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：所述应变玫瑰花(300)共设置有三个，每个所述应变玫瑰花(300)包括第一电阻变片(310)、第二电阻变片(320)、第三电阻变片(330)和第四电阻变片(340)，所述第一电阻变片(310)、所述第二电阻变片(320)、所述第三电阻变片(330)和是第四电阻变片(340)从左到右依次排列，所述第一电阻变片(310)与所述第三电阻变片(330)相垂直，所述第二电阻变片(320) 与所述第四电阻变片(340)相垂直，所述第二电阻变片(320)和所述第四电阻变片(340)围绕所述第三电阻变片(330)对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：所述定向销(130)大于所述第二密封圈(240)。
6.根据权利要求1所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：所述塞柱(200)的左侧端到所述第二固定小孔(220)之间的距离为2CM。
7.根据权利要求1所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：所述圆筒空腔(110)的内壁填充有粘胶剂层。
8.根据权利要求1所述的一种空心包体应变传感器，其特征在于：所述塞柱小孔(210)的左侧端与所述圆筒空腔(110)的右侧端相连通。
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