[发明专利]一种转轴用应变桥及水下叶轮激振力测量平台的安装方法

说明书

本发明涉及一种转轴用应变桥及水下叶轮激振力测量平台的安装方法，属于测试试验平台领域。安装方法所对应的水下叶轮激振力测量平台包括用于驱使叶轮转动的旋转驱动轴上的三个应变桥；安装方法包括以下步骤：(1)在旋转驱动轴的预定位置处布设三个应变桥；(2)对三个应变桥中应变片的位置贴设是否合格进行评定；(3)在三个方向所对应应变桥的贴设位置经评定合格之后，以同一方向上前后两次所获得的比例系数的平均值作为该方向上的激振力分量与应变响应的比例系数。利用对应应变桥所预定测量方向上的正反方向两组测量数据，从而判断该应变桥中的应变片的粘接位置是否准确，方法简单，可广泛应用于水泵叶轮等测试领域。

技术领域

本发明涉及测试试验平台的安装方法，具体地说，涉及一种转轴用应变桥的安装方法及水下叶轮激振力测量平台的安装方法。

背景技术

在螺旋桨及水泵等利用叶轮充当主要执行部件的设备中，其叶轮运行过程中所存在的动不平衡以及与流体间的耦合作用，使叶轮受力异常复杂，不仅易引起振动和噪声而降低效率，且在易影响设备的稳定性。因此，在设计叶轮的过程中，不仅需要进行流体动力学仿真，还需对叶轮在实际工作环境中的激振力进行模拟测试。

当然了，对于轴向分量的测量，可采用公告号为CN201302499Y的专利文献所公开的屏蔽泵轴向推力测量装置进行测量。若要对其径向分量与轴向分量进行同步实时的测量，需借助叶轮的激振力最终传递至转轴上而进行测量，并借助三个应变桥对激振力的径向分量与轴向分量进行测量，但是应变桥的安装精度会对最终的测量精度产生很大的影响。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种水下叶轮激振力测量平台的安装方法，以使其测量结果更加准确；

本发明的另一目的是提供一种转轴用应变桥的安装方法，以使其监测结果更加准确。

为了实现上述主要目的，本发明提供的安装方法所对应的水下叶轮激振力测量平台包括用于驱使叶轮转动的旋转驱动轴，及布设在旋转驱动轴上的用于监测激振力对应在第一径向、第二径向与轴向上的分量的第一应变桥、第二应变桥与第三应变桥；安装方法包括以下步骤：

布设步骤，在旋转驱动轴的预定位置处布设三个应变桥；

评定步骤，对旋转驱动轴施加一组大小不同的单向力并采集单向力所对应应变桥的应变响应，单向力仅沿第一径向、第二径向或轴向布置，再驱使旋转驱动轴旋转180度并采集一次，线性拟合获取应变响应与单向力之间的比例系数，前后所获得比例系数的变化率小于预设值时，则对应应变桥的位置贴设合格；

标定步骤，在三个方向所对应应变桥的贴设位置经评定合格之后，以同一方向上前后两次所获得的比例系数的平均值作为该方向上的激振力分量与应变响应的比例系数。

利用对应应变桥所预定测量方向上的正反方向两组测量数据，从而判断该应变桥中的应变片的粘接位置是否准确，不仅方法简单，且能够为后续测量过程中的应变桥的应变响应与该方向上的力分量的比例系数进行标定，有效地提高了监测过程的准确性。

具体的方案为前后所获得比例系数的变化率小于预设值时的步骤为：|K1-K2|/K1≤1％或者|K1-K2|/K2≤1％，K1为第一次采集数据所拟合出的比例系数，K2为第二次采集数据所拟合出的比例系数。将变化率的预设阈值设为1％，能有效地确保精度。

另一个具体的方案为，第一应变桥与第二应变桥为半桥结构，第三应变桥为全桥结构；三个应变桥中的两个应变片关于旋转驱动轴的中心轴线为中心对称布置。