[发明专利]一种测量工件高温变形量的设备及其测量方法

权利要求书

1.一种测量工件高温变形量的设备，其特征在于，包含：

若干高温应变片（1），其粘结设置在工件上需要测量变形量的位置方向，该高温应变片（1）中的丝栅方向与工件变形位置的变形扩张方向平行，该高温应变片（1）随工件变形而同步变形，高温应变片（1）的阻值也随之变化；

若干温度补偿片（2），其设置方向平行于高温应变片（1），该温度补偿片（2）与高温应变片（1）之间的距离小于等于20mm，该温度补偿片（2）与工件之间的距离小于等于20mm，该温度补偿片（2）消除高温应变片（1）的电阻随温度增加的效应，以消除温度对测量结果的影响；

高精度多通道电压测量分析仪（3），该高精度多通道电压测量分析仪（3）中包含测量电桥电路（301），该测量电桥电路（301）通过金属导线连接高温应变片（1）和温度补偿片（2），高温应变片（1）和温度补偿片（2）作为电桥中两条相邻的桥臂，电桥中另外两条桥臂为两个阻值相同的电阻，高精度多通道电压测量分析仪通过测量电桥电压得到高温应变片所处的局部区域变形量及变形百分比，计算得到工件的变形量。

2.如权利要求1所述的测量工件高温变形量的设备，其特征在于，采用粘结剂将高温应变片（1）粘结在工件上，所述的粘结剂采用耐高温粘结剂。

3.如权利要求1所述的测量工件高温变形量的设备，其特征在于，所述的金属导线的长度小于等于10m，金属导线的电阻阻值不随温度发生改变。

4.如权利要求1所述的测量工件高温变形量的设备，其特征在于，所述的高精度多通道电压测量分析仪（3）还包含：

信号放大电路（302），其电性连接测量电桥电路（301）；

电压采集电路（303），其电性连接信号放大电路（302）；

控制器（304），其电性连接电压采集电路（303）；

显示模块（305），其电性连接控制器（304）。

5.如权利要求4所述的测量工件高温变形量的设备，其特征在于，所述的高精度多通道电压测量分析仪（3）还包含：

电池（306），其电性连接测量电桥电路（301）、信号放大电路（302）；

电源电压模块（307），其电性连接电池（306）、电压采集电路（303）、控制器（304）和显示模块（305）。

6.一种采用如权利要求1-5中任意一项所述的测量工件高温变形量的设备来测量工件高温变形量的方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤S1、将高温应变片粘结在工件上需要测量变形量的位置方向；

步骤S2、设置温度补偿片，温度补偿片的设置方向平行于高温应变片，温度补偿片与高温应变片之间的距离小于等于20mm，温度补偿片与工件之间的距离小于等于20mm；

步骤S3、利用金属导线将高温应变片和温度补偿片连接到高精度多通道电压测量分析仪中测量电桥电路中，使高温应变片和温度补偿片作为电桥中两条相邻的桥臂；

步骤S4、对工件进行加热，加热过程中，高温应变片随工件的变形而同步变形，高温应变片的阻值也随之变化；

步骤S5、加热结束后，高精度多通道电压测量分析仪通过测量电桥电压得到高温应变片所处的局部区域变形量及变形百分比，计算得到工件的变形量。

7.如权利要求6所述的测量工件高温变形量的方法，其特征在于，需要测量变形量的位置方向包含X轴向、Y轴向和Z轴向。

8.如权利要求6所述的测量工件高温变形量的方法，其特征在于，高精度多通道电压测量分析仪中的测量电桥电路获得高温应变片和温度补偿片两端的测量电压，电压采集电路将经过信号放大电路放大的测量电压输出给控制器，控制器对布置于工件上不同位置的高温应变片测得的测量电压取平均值，并将计算结果输出到显示模块进行显示。