CN209446021U

CN209446021U - 一种应变计标定装置

Info

Publication number: CN209446021U
Application number: CN201822161314.6U
Authority: CN
Inventors: 崔建军; 陈恺; 王煜; 孙双花; 王冬; 王鹤岩
Original assignee: National Institute of Metrology
Current assignee: National Institute of Metrology
Priority date: 2018-12-22
Filing date: 2018-12-22
Publication date: 2019-09-27
Anticipated expiration: 2028-12-22

Abstract

本实用新型涉及一种应变计标定装置，属于测试计量领域。包括操作机构、支架、测量机构和装夹机构。所述操作机构包括手柄与丝杠，位于支架的一端；所述支架的固定立板和移动立板通过横梁连接；所述测量机构包括双头传感器夹块、螺栓、位移传感器，所述双头传感器夹块安装于支架的第三根横梁上，且位于右侧移动立板的左侧，所述位移传感器安装于双头传感器夹块的两个通孔中，两个位移传感器轴线关于应变计的轴线对称；所述装夹机构包括固定在移动立板和固定立板半圆槽中的旋转螺母和圆柱夹头，用于安装被测应变计。本实用新型能够满足不同直径应变计的标定需求，有效减小了阿贝误差的影响，提高了测量精度。

Description

一种应变计标定装置

技术领域

本实用新型涉及一种应变计标定装置，属于测试计量领域，特别是能够满足不同直径封装的应变计校准需求，有效减少阿贝误差的影响，提高了应变计的校准精度。

背景技术

应变计广泛应用于土木工程、航空航天等行业和领域，是结构健康监测的重要组成部分。应变计的计量准确性与可靠性是其有效监测的重要保障，因此，应变计的计量特性校准变得十分重要。

应变计校准装置是用于对振弦式应变计、光纤光栅应变计等应变计的计量特性校准，以及工作在受力状态下位移传感器的校准。目前已经有几个涉及到应变计校准的专利，例如：

“振弦式应变计标定仪”专利（申请号：201620713233.0，公开号：205843589U）公开了一种机械式校准装置，利用差动螺纹结构原理及百分表进行测量。采用端部固定装置安装应变计，在校准应变计过程中的拉伸或压缩方向上可能会产生相对滑动，采用百分表作为位移量变化的测量仪器，其测量精度较低；在测量应变计长度变形过程中，难以满足阿贝原则。

“一种振弦式应变传感器校准装置”专利（申请号：200910213983.6，公开号：101738157A）公开了一种机械式校准装置，利用差动螺旋传动原理和千分表与引伸计进行测量。将被测振弦式应变传感器粘固校准装置上，不便于校准中的安装与拆卸，千分表与引伸计作为位移量变化的测量仪器，其测量精度较低；在测量应变计长度变形过程中，难以满足阿贝原则。

发明内容

针对上述测量方法的不足，本实用新型设计了一种应变计标定装置，并提出了一种测量应变计变形的测量方法，可以满足不同直径封装的应变计校准需求，有效减少阿贝误差的影响，提高应变计的校准精度。

本实用新型采用如下技术方案:

一种应变计标定装置，其特征在于：包括操作机构、支架、测量机构和装夹机构；所述操作机构包括手柄、丝杠；所述支架包括固定立板、横梁、移动立板；所述测量机构包括双头传感器夹块、螺栓、位移传感器，双头传感器夹块安装于支架的第三根横梁上，且位于右侧移动立板的左侧，所述位移传感器安装在双头传感器夹块的两个通孔中；装夹机构包括固定在移动立板和固定立板半圆槽中的旋转螺母和圆柱夹头，用于安装被测应变计。

上述的一种应变计标定装置，所述位移传感器安装于双头传感器夹块的两个通孔中，两个位移传感器轴线关于应变计的轴线对称。

上述的一种应变计标定装置，所述旋转螺母的端面开有U型槽。

上述的一种应变计标定装置，所述旋转螺母的圆柱形侧面一端开有便于拧紧与拆卸的深孔，例如三个间隔为90度，深度为8～10mm，直径为5mm的深孔。

上述的一种应变计标定装置，所述旋转螺母的圆柱形侧面另一端有外螺纹，例如M21x1.25的螺纹。

上述的一种应变计标定装置，所述圆柱夹头的端面中心有与旋转螺母相配合的内螺纹通孔。

上述的一种应变计校准装置，所述位移传感器为多种位移传感器中的一种，例如电容传感器、电感测微仪、激光位移传感器、千分表、光栅测微仪。

本实用新型具有的有益效果是，本实用新型设计了一种应变计标定装置，把应变计安装在圆柱夹头中，通过拧紧圆柱夹头两端的旋转螺母固定应变计，便于应变计的安装与拆卸；通过装夹机构将应变计安装在支架上，降低了应变计滑动的可能性；可满足不同封装直径应变计的校准需求，也可实现对引线伸在不同部位封装的校准需求。采用较高精度的位移传感器作为位移量变化的测量仪器，提高了应变计的校准精度；两个位移传感器轴线关于应变计轴线对称的安装，有效减小了阿贝误差的影响，提高了测量精度。

附图说明

图1是一种应变计标定装置结构示意图。

图2是装夹机构结构示意图。

图3是双头传感器夹块结构示意图。

图4是旋转螺母结构示意图。

图5是圆柱夹头结构示意图。

图中标号名称：1、操作机构；11、手柄；12、丝杠；2、支架；21、左侧固定立板；22、第一根横梁；23、第二根横梁；24、左侧移动立板；25、第三根横梁；26、右侧移动立板；27、右侧固定立板；3、测量机构；31、第一位移传感器；32、第二位移传感器；33、螺栓；34、双头传感器夹块；35、螺栓；4、固定块；5、螺栓；6、应变计；7、装夹机构；71、圆柱夹头；72、旋转螺母；8、螺栓；9、横梁；91、横梁；92、横梁。

具体实施方式

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本实用新型，下面将结合附图，对本实用新型作进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种应变计标定装置，包括操作机构1、支架2、测量机构3、装夹机构7。所述操作机构1包括手柄11、丝杠12，位于支架的一端，用于产生应变计6变形的力；

所述支架2的左侧固定立板21和右侧固定立板27通过第一根横梁22、第二根横梁23、第三根横梁25固定；

左侧移动立板24和右侧移动立板26在第一横梁22和第二横梁23上在较大力作用下可左右移动，左侧移动立板24和右侧移动立板26通过横梁9固定在一起，进而实现左侧移动立板24和右侧移动立板26平行且二者间距保持不变，其中横梁9包含横梁91和横梁92；

左侧移动立板24通过其内螺纹和丝杠12外螺纹啮合，进而在手轮11转动时实现其左右移动，当停止手轮11转动时左侧移动立板24和右侧移动立板26实现自锁紧；右侧移动立板26和右侧固定立板27上都有成对的用于安装装夹机构7的半圆槽结构；

所述测量机构3包括第一位移传感器31、第二位移传感器32、螺栓33、双头传感器夹块34；所述双头传感器夹块34安装于支架2的第三根横梁25上，且位于右侧移动立板26的左侧；所述第一位移传感器31和第二位移传感器32分别安装于双头传感器夹块34的两个通孔中，使第一位移传感器31的轴线和第二位移传感器32的轴线关于应变计6的轴线对称，通过螺栓33和螺栓35分别固定位移传感器在双头传感器夹块34的两个通孔中的位置；

所述装夹机构7包括固定在右侧移动立板26和右侧固定立板27半圆槽中的成对的旋转螺母72和圆柱夹头71，用于夹紧被测应变计6。

应变计6安装时，将应变计6的一个端座放入圆柱夹头71中间内螺纹通孔中，将成对的旋转螺母72分别从圆柱夹头71两端拧入，将应变计6端座从两侧面顶紧；同理对应变计6的另一个端坐进行相应的安装操作；

转动手柄11调节右侧移动立板26到合适位置，将装夹机构7放入右侧移动立板26的半圆槽中，将固定块4放置与右侧移动立板26的半圆槽对应位置，通过旋转螺栓5和螺栓8固定装夹机构7的另一端；利用旋转螺母72圆柱形侧面上的深孔，用工具拧紧旋转螺母72进而实现对应变计6的固定，同理对另一套装夹机构7进行相应的安装处理。

应变计6校准时，将第一位移传感器31和第二位移传感器32分别装入双头传感器夹块34的两个通孔中，使第一位移传感器31和第二位移传感器32的测头顶紧右侧移动立板26左侧面，调节双头传感器夹块34的位置使第一位移传感器31的轴线和第二位移传感器32的轴线关于应变计6的轴线对称；调整第一位移传感器31和第二位移传感器32的在双头传感器夹块34通孔中的位置，使右侧移动立板26运动范围在两个位移传感器的测量范围内，并用通过螺栓33和螺栓35分别固定两个位移传感器。

转动手柄11带动丝杠12转动，使左侧移动立板24和右侧移动立板26产生微小范围移动，使应变计6受拉或受压，进而发生伸长或缩短，利用顶紧在右侧移动立板26的第一位移传感器31和第二位移传感器32对位移量进行测量。采用相应的应变计信号采集仪读取应变计的输出信号，进而实现应变计的标定。

以上所述仅为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型。

Claims

1.一种应变计标定装置，其特征在于：包括操作机构、支架、测量机构和装夹机构；所述操作机构包括手柄、丝杠；所述支架包括固定立板、横梁、移动立板；所述测量机构包括双头传感器夹块、螺栓、位移传感器，双头传感器夹块安装于支架的第三根横梁上，且位于右侧移动立板的左侧，所述位移传感器安装在双头传感器夹块的两个通孔中；装夹机构包括固定在移动立板和固定立板半圆槽中的旋转螺母和圆柱夹头，用于安装被测应变计。

2.根据权利要求1所述的一种应变计标定装置，其特征在于：所述位移传感器安装于双头传感器夹块的两个通孔中，两个位移传感器轴线关于应变计的轴线对称。

3.根据权利要求1所述的一种应变计标定装置，其特征在于：所述旋转螺母的端面开有U型槽。

4.根据权利要求1所述的一种应变计标定装置，其特征在于：所述旋转螺母的圆柱形侧面一端开有便于拧紧与拆卸的深孔，例如三个间隔为90度，深度为8～10mm，直径为5mm的深孔。

5.根据权利要求1所述的一种应变计标定装置，其特征在于：所述旋转螺母的圆柱形侧面另一端有外螺纹，例如M21x1.25的螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种应变计标定装置，其特征在于：所述圆柱夹头的端面中心有与旋转螺母相配合的内螺纹通孔。

7.根据权利要求1所述的一种应变计标定装置，其特征在于：所述位移传感器为多种位移传感器中的一种，例如电容传感器、电感测微仪、激光位移传感器、千分表、光栅测微仪。