CN202305067U - 基于盲孔法测残余应力的固定和连接电阻应变片装置 - Google Patents

Abstract

一种基于盲孔法测残余应力的固定和连接电阻应变片装置，用于材料工程中残余应力检测领域。本实用新型主要由固定和连接两部分组成。固定装置包括电阻应变片导线固定和本实用新型与工件之间的固定。电阻应变片导线固定由压力片，连杆和紧固旋钮组成，本实用新型与工件之间的固定由磁铁完成，最终使电阻应变片导线与本实用新型相对固定。连接装置由连接拱桥和金属片组成，导线连接到金属片上，由于金属片的形状为扇形，避免了将应力应变仪上的导线直接与电阻应变片导线的连接，减小了电阻应变片导线断裂的风险。由于本实用新型创造具有操作简单，安装和拆卸方便，提高检测效率等优点，适用于电阻应变片导线与应力应变仪导线之间的连接。

Description

基于盲孔法测残余应力的固定和连接电阻应变片装置

【技术领域】

本发明涉及材料加工和工程机械中残余应力的检测技术领域，尤其针对基于钻孔法检测残余应力使用的电阻应变片的连接和固定装置。 

【技术背景】

残余应力在各种机械工艺如铸造、切削、焊接、热处理、安装过程中都会产生的一种力的状态。残余应力的存在，一方面工件会降低强度，使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷；另一方面又会在制造后的自然释放过程中使工件的尺寸发生变化或者使材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能降低，从而造成使用中出现问题。因此，残余应力的测量，对于确保工件的安全性和可靠性有着非常重要的意义。 

残余应力的测量技术始于20世纪30年代，发展至今共形成了数十种测量方法目前传统残余应力的测量方法主要分为两大类。(1)机械法。有取条法、切槽法、剥层法、盲孔法等。机械法测量残余应力需释放应力，这就需要对工件局部分离或者分割，从而会对工件造成一定的损伤或者破坏，(2)物理检测法。主要有X射线法、超声法和磁性法。这些方法均属无损检测法，对工件不会造成破坏。由于机械法理论完善，技术成熟，其中尤以盲孔孔法的破坏性最小，虽然物理检测法不会对工件造成伤害，但是相对于机械法它的成本太高，所以对于大多数的企业和科研机构在现场测试中机械盲孔孔法是应用最广的残余应力检测方法。 

盲孔法测量焊接残余应力是由德国学者J.Mathar于1934年提出的，现已得到广泛应用，具有操作简单、测量方便、对构件损伤程度小等特点。盲孔法是已经标准化的方法，对板钻盲孔可以评价释放的径向应变。在应力场中取一直径为d的圆环，并在圆环上粘贴电阻应变片，钻一个盲孔，盲孔深度大约为盲孔直径的1.2倍，就可以用弹性力学的理论来推算出小孔的应力。根据公式最后推算出应力大小。但由于电阻应变片比较轻薄，应变片连接线比较脆弱，用很小的力量 就可以使其断裂，有时甚至在应变片粘贴到工件并且已经连接到应力应变仪上时，却发现连接线已经断开，最终需要将其铲掉，重新粘贴，不仅增加了成本，而且浪费时间和精力，降低了检测效率，使这一缺点在检测残余应力方面成为公认的弊端。 

【发明内容】

为了克服现有连接电阻应变片带来的不便，本发明提供一种将电阻应变片与导线固定和连接的装置。该装置不仅能够固定脆弱的导线，而且能够将电阻应变片中的导线与较粗的导线通过该装置使其分开连接，从而减小损害电阻应变片脆弱连接线的概率。该装置同时设置了防止连接线串联的沟槽，避免将其六根连接线因为焊锡丝的流动导致的串联，造成连接线的短路，进而造成的检测结果的错误。目前，针对这一问题，工程师选择用已经商品化的接线端子来避免这个缺点，但是连接电阻应变片的接线端子的尺寸过小，金属片也过小，焊锡丝融化上去会产生短路，所以这一产品没有得到很好的利用。 

该实用新型主要由：磁铁、固定连接主体、压力片、连杆、紧固旋钮、金属片构成。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将电阻应变片按要求贴在待测钢铁工件上，同时将该装置放在待测钢铁工件上，由于磁铁的作用将本实用新型固定在待测钢铁工件上，并将电阻应变片导线通过连接拱桥到达金属片的一端。将固定连接主体与磁铁、连杆和金属片安装在一起组合成一个整体。旋转紧固旋钮，其通过螺纹与连杆作用推送压力片，使压力片与电阻应变片导线紧紧贴合，起到固定作用。在通过连接拱桥后，电阻应变片导线使用焊锡将其与金属片连接。在金属片的另外一端同样使用焊锡将其与应力应变仪导线连接，应力应变仪导线的另一端则与应力应变仪接线端连接，最后通过应力应变仪将应变值读出，根据公式将其应力值算出。 

在本装置中，固定电阻应变片导线的装置包括压力片、连杆、紧固旋钮，这个紧固电阻应变片导线的装置可以自由旋转，加紧或放松；同时，还有自身与待测钢铁工件之间的固定装置磁铁，起到相对固定作用，避免了一起连接时产生增 加损害电阻应变片的概率；通过金属片将电阻应变片导线连接。并设有防短路沟槽，与金属片一起组成连接装置。在连接拱桥里设有一个压力片，通过压力片将应力应变仪导线固定。在测完残余应力后，只需将电阻应变片上的带线截断即可，不用截断应力应变仪上的导线，提高了检测的效率。 

本发明的有益效果是，可以固定电阻应变片，防止因为抖动或者工程师在连接导线时造成的电阻应变片导线的断裂，同时，在连接电阻应变片方面避免了直接与应力应变仪直接相连造成的电阻应变片的断裂，为检测提高了效率。 

【附图说明】

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的检测原理图 

图2是本实用新型的三维构造图 

图中1.待测钢铁工件，2.电阻应变片，3.电阻应变片导线，4.焊锡，5.磁铁，6.固定连接主体，7.连接拱桥，8.压力片，9.连杆，10.紧固旋钮，11.金属片，12.防短路沟槽，13.应力应变仪导线，14.应以应变仪接线端，15.应力应变仪 

【具体实施方式】

在图1中将电阻应变片(2)按要求贴在待测钢铁工件(1)上，接着将本实用新型放在待测钢铁工件(1)上，由于磁铁(5)的作用将本实用新型固定在待测钢铁工件(1)上，并将电阻应变片导线(3)通过连接拱桥(7)到达金属片(11)的一端。将固定连接主体(6)与磁铁(5)、连杆(9)和金属片(11)安装在一起组合成一个整体。旋转紧固旋钮(10)，其通过螺纹与连杆(9)作用推送压力片(8)，使压力片(8)与电阻应变片导线(3)紧紧贴合，起到固定作用。在通过连接拱桥(7)后，电阻应变片导线(3)使用焊锡(4)将其与金属片(11)连接。在金属片(11)的另外一端同样使用焊锡(4)将其与应力应变仪导线(13)连接，应力应变仪导线(13)的另一端则与应力应变仪接线端(14)连接，最后通过应力应变仪(15)将应变值读出，根据公式将其应力值算出。 

本实用新型的必要技术特征为：固定电阻应变片导线的装置包括压力片(8)、 连杆(9)、紧固旋钮(10)，这个紧固电阻应变片导线的装置可以自由旋转，加紧或放松，同时，还有自身与待测钢铁工件之间的固定装置磁铁(5)，通过金属片(11)将电阻应变片导线(3)连接，并设有防短路沟槽(12)，与金属片(11)一起组成连接装置。在连接拱桥里设有一个压力片(8)，通过压力片(8)将应力应变仪导线(13)固定。 

Claims (2)

1.一种基于钻孔法检测残余应力使用的电阻应变片的连接和固定装置，包括磁铁(5)，固定连接主体(6)，连接拱桥(7)，压力片(8)，连杆(9)，紧固旋钮(10)，金属片(11)，防短路沟槽(12)，其特征是设有固定电阻应变片导线的装置压力片(8)、连杆(9)、紧固旋钮(10)，这个紧固电阻应变片导线的装置可以自由旋转，加紧或放松，同时，还有自身与待测钢铁工件之间的固定装置磁铁(5)，通过金属片(11)将电阻应变片导线(3)连接，并设有防短路沟槽(12)，与金属片(11)一起组成连接装置。

2.如权利要求1所述的基于钻孔法检测残余应力使用的电阻应变片的连接和固定装置，其特征是在所述连接拱桥(7)里设有一个压力片(8)，通过压力片(8)将应力应变仪导线(13)固定。 

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