[发明专利]一种电阻应变式管状压力传感器及压力场测试方法有效
| 申请号： | 201811085392.0 | 申请日： | 2018-09-18 |
| 公开（公告）号： | CN109238526B | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 苗如松;沈锐利;王路;古占平 | 申请（专利权）人： | 西南交通大学 |
| 主分类号： | G01L1/22 | 分类号： | G01L1/22 |
| 代理公司： | 成都盈信专利代理事务所(普通合伙) 51245 | 代理人： | 崔建中 |
| 地址： | 611756 四川省成都市高*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 敏感栅 管节 电阻应变式 压力场测试 箔式电阻 传感器管 管节内壁 管状压力 压力测试 应变计 传感器 环向 传统压力传感器 马氏体不锈钢 柔性连接件 测量缆索 多点测量 内部压力 首尾相接 土拱效应 应变测量 轴向错开 封闭环 钢丝束 圆形管 串连 薄壁 测点 内壁 围压 圆管 粘贴 周长 平行 | ||
1.一种电阻应变式管状压力传感器，包括传感器管节(7)；所述传感器管节(7)包括高强度马氏体不锈钢材质的薄壁圆形管节和多枚沿管节内壁环向粘贴的箔式电阻应变计；所述箔式电阻应变计的敏感栅(3)规格相同，且所有敏感栅(3)的长度之和等于管节的内壁周长，敏感栅(3)的长度方向与管节环向平行，依次首尾相接并在宽度方向沿管节轴向错开，在管节内壁环向上形成连续的360度封闭环向应变测量区；
其特征在于，包括一个以上传感器管节(7)，还包括一个以上引线圆管(5)和一个以上内插式柔性连接件(6)；所述内插式柔性连接件(6)包括两端的圆管和中间凸缘(4)，圆管的外径等于传感器管节(7)或引线圆管(5)的内径，中间凸缘(4)与传感器管节(7)和引线圆管(5)的外径均相等；传感器管节(7)之间、或引线圆管(5)之间、或传感器管节(7)与引线圆管(5)之间均通过内插式柔性连接件(6)串连联结后贯通，所有箔式电阻应变计的连接导线由贯通的连续空腔引出。
2.如权利要求1所述的一种电阻应变式管状压力传感器的压力场测试方法，其特征在于，包括
将传感器管节(7)置于固体压力场中待测位置；
采集所有箔式电阻应变计的应变测量值；
计算得到测点处的压应力平均值
其中，E为传感器管节(7)材料的杨氏弹性模量，为传感器管节(7)内壁所有箔式电阻应变计的应变测量值的平均值；N为传感器管节(7)内壁所有箔式电阻应变计的总数，εi为第i枚箔式电阻应变计的测量值，以拉应变为正，压应变为负；K为传感器管节(7)的灵敏度系数，d1为传感器管节(7)的外直径，d2为传感器管节(7)的内直径；利用有限单元法，建立传感器管节在围压荷载作用下的平面应变模型，以实测各方位角位置处箔式电阻应变计的测量值作为目标结果，以压应力平均值作为已知量，调整直至模型内壁环向应变值的数值计算结果与实测结果吻合，此时即为测点处压力场的压应力沿角度的分布结果。
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