[发明专利]利用应变片检测活塞位移的方法

说明书

本发明涉及利用应变片检测活塞位移的方法，包括板弹簧、应变片、应变桥盒和应变数据采集仪。先将应变片粘贴到板弹簧的涡旋臂上，然后将应变片信号线连接到应变桥盒上，并与应变数据采集仪连接。当直线压缩机活塞有一定的位移时，板弹簧产生一定的形变，应变片感受到形变后，其电阻大小发生变化，将形变信号转换为电信号，然后通过信号线传输到应变数据采集仪，通过计算机监控显示信号曲线并记录位移数据。本发明采用单面两个、双面两个或四个应变片的粘贴方式。应变片粘贴位置可以为板弹簧涡旋臂尾部。本发明的利用应变片测量压缩机活塞位移的方法，不占用额外的空间，成本低，操作方法简单，灵敏度高，产生的位移数据线性度好。

技术领域

本发明涉及一种位移传感器，特别是用板弹簧支撑的直线压缩机的位移检测装置。

背景技术

直线压缩机使用板弹簧支撑活塞组件，而它的位移检测对压缩机的余隙控制非常重要。现有的位移信号检测方法有电感式线性差动变压器、电容式传感器、电阻式传感器等方法。电感式线性差动变压器为非接触测量，线性度及稳定性好，但需要一定的安装空间，技术复杂，成本高，对于有体积限制的装置不太适用。电容式传感器也需要安装空间，专门设计。而电阻式传感器，可以通过弹簧片的变形间接测量，结构简单，不需要单独的安装空间。

应变数据采集仪主要用于应力分析及研究材料任意部位的静态应变测量，配以电阻应变式传感器，可测量力、压力、位移、振幅、速度、加速度等物理变化过程。若采用1/4桥路连接方式，则桥路输出电压较低，灵敏度差，位移数据非线性度相对较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用应变片检测活塞位移的方法，并提高测量活塞位移的精确性。

本发明提出的利用应变片检测活塞位移的方法，包括板弹簧、应变片、应变桥盒和应变数据采集仪。将应变片粘贴到板弹簧的涡旋臂上，并将应变片信号线连接到应变桥盒上，应变桥盒与应变数据采集仪连接。当直线压缩机活塞有一定的位移时，板弹簧产生一定的形变，应变片感受到形变后，其中的电阻大小发生变化，将形变信号转换为电信号，然后通过信号线传输到应变数据采集仪，通过计算机监控显示信号曲线并记录位移数据。

本发明的应变片检测活塞位移的方法，采用单面两个、双面两个或双面四个应变片的粘贴方式。应变片粘贴位置可以为板弹簧涡旋臂尾部。由应力分析可知，涡旋臂尾部产生的应力最大，形变也相对较大，更能准确地采集形变信号。采用单面两个或双面两个应变片的粘贴方式时，与应变桥盒连接成半桥形式，可以提高输出灵敏度，改善数据非线性度。采用双面四个应变片的粘贴方式时，与应变桥盒连接成全桥形式，相同侧的两个应变片粘贴到涡旋臂对称或产生相同形变的位置，以更好地提高测量数据的线性度。当应变片连接线较细较短时，通过接线过渡片将信号线转接。应变片及接线过渡片均使用胶粘到板弹簧的合适位置，以使信号线安全稳定地固定，不易断裂。

本发明的应变桥盒的接线方法根据半桥及全桥的逻辑图布置。应变桥盒上有8个接线柱，当应变桥盒为无短接片时，其内部有三个120Ω的电阻，并以一定的形式连接。当使用半桥逻辑图时，应变片信号线与应变桥盒相应的几个接线端子连接，部分连接端子使用短接线连接。当使用全桥逻辑图时，应变桥盒无短接线，使用相应的接线端子连接。

本发明的利用应变片检测活塞位移的方法的优点和积极作用：

本发明的使用应变片测量直线压缩机活塞位移的方法，不占用额外的空间，不增加压缩机长度，成本低。使用应变桥盒连接方式，操作方法简单，灵敏度高，产生的位移数据线性度好。使用应变数据采集仪连接计算机，可以使压缩机活塞位移可视化，并记录位移数据，方便对压缩机位移的控制研究。

附图说明

图1为本发明板弹簧与压缩机活塞的连接方式。

图2为本发明板弹簧与两个应变片采用双面粘贴方式的示意图。

图3为本发明双面粘贴应变片与应变桥盒连接采用半桥方式接线的示意图。