[实用新型]一种压力导管受力检测装置

权利要求书

1.一种压力导管受力检测装置，其特征在于，所述装置包括：

测力计，用于检测压力导管的受力；

光栅压力传感器，设置于所述压力导管的变形体上，用于检测压力导管的应变信号；

光栅解调仪，与所述压光栅压力传感器连接，用于解调所述光栅压力传感器的检测信号得到所述压力导管的应变；

以及处理器，与所述光栅解调仪连接，利用所述测力计测量得到的受力以及所述光栅解调仪测量的应变建立压力检测模型，并在检测过程中利用由所述光栅解调仪解调得到的所述压力导管的应变以及所述压力检测模型计算得到所述压力导管受到的径向力和轴向力，计算所述压力导管受到的合力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器包括受力分析单元，其将所述测力计测量的所述压力导管的受力分解为沿压力导管轴向的轴向力以及沿压力导管径向的径向力；且所述受力分析单元将所述应变分解为径向应变和轴向应变，其中，所述径向应变由所述径向力引起，所述轴向应变由所述轴向力引起。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光栅压力传感器为三个，并且均匀分布于所述压力导管的一个圆周上；所述光栅解调仪解调得到的应变包括三个应变：第一应变、第二应变以及第三应变；其中，第一应变分解为第一径向应变和第一轴向应变，第二应变分解为第二径向应变和第二轴向应变，第三应变分解为第三径向应变和第三轴向应变。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器包括模型建立单元，其利用所述测力计测量得到的受力以及所述光栅解调仪测量的应变计算第一修正参数和第二修正参数，并利用所述第一修正值参数和第二修正参数建立压力检测模型：

F₁＝K₁·E_max

F₂＝K₂·E_a2

式中，K1表示所述第一修正参数，K2表示所述第二修正参数，F1表示所述压力导管受到的径向力，F2表示所述压力导管受到的轴向力，E_max表示所述压力导管的最外层应变，E_a2表示所述轴向力引起的所述第一轴向应变。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述模型建立单元利用如下公式计算所述第一修正参数和第二修正参数：

式中，F1表示所述测力计测量的所述压力导管受到的径向力，F2表示所述测力计测量的所述压力导管受到的轴向力，K1表示所述第一修正参数，K2表示所述第二修正参数，E_max表示所述压力导管的最外层应变，E_a2表示所述轴向力引起的所述第一轴向应变。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模型建立单元利用如下公式计算压力导管的所述最外层应变E_max：

其中，

式中，Ea1表示所述第一径向应变，Eb1表示所述第二径向应变，Ea2表示所述第一轴向应变。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器还包括修正单元，改变所述压力导管的受力，利用由所述光栅解调仪测量的所述压力导管的应变以及所述压力检测模型计算得到所述压力导管受 到的径向力和轴向力，计算当前所述压力导管受到的合力；计算当前所述压力导管受到的合力和由所述测力计测量所述压力导管的受力的差值，作为压力修正值，并利用所述压力修正值对所述压力导管受到的合力进行修正。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器按照如下公式计算所述压力导管受到的合力：

式中，F表示所述压力导管受到的合力，F1表示所述压力导管受到的径向力，F2表示所述压力导管受到的轴向力。