[发明专利]一种高精度应变传感器及其增加灵敏度和量程的方法

权利要求书

1.一种高精度应变传感器，包括应变传感体，其特征在于：所述应变传感体包括夹持组件(1)和金属封装(2)，所述夹持组件(1)设有两组，且两组所述夹持组件(1)的内端均夹持有金属封装(2)，所述夹持组件(1)包括连接座下部(3)和夹座(4)，所述连接座下部(3)和夹座(4)之间固定有传输线(5)，且传输线(5)的外侧包覆有保护套(6)，所述连接座下部(3)与夹座(4)通过拧紧螺丝(7)夹紧所述传输线(5)，两组所述金属封装(2)之间设有增敏基片(8)，且增敏基片(8)上附有测应变组件，所述传输线(5)的内端穿过所述金属封装(2)与测应变组件连接，所述连接座下部(3)的底部设有固定垫片(9)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度应变传感器，其特征在于：所述传输线(5)为光缆或电缆中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高精度应变传感器，其特征在于：所述测应变组件通过环氧树脂胶固定附于所述增敏基片(8)上，且测应变组件为光纤光栅栅格或电阻应变片中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高精度应变传感器，其特征在于：所述金属封装(2)的横截面为圆形或其它形状中的一种，所述增敏基片(8)的横截面积不同于所述金属封装(2)的横截面积。

5.根据权利要求1所述的一种高精度应变传感器，其特征在于：所述固定垫片(9)上设有螺孔(10)，且固定垫片(9)通过螺栓或焊接中的一种方式固定于受力构件上。

6.一种高精度应变传感器增加灵敏度和量程的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在应变传感体上设置多个测量段，并控制多个测量段具有不同面积大小的横截面；

步骤二：将用于测量应变力大小的高精度应变传感器的测应变组件在不同的增敏基片(8)上做标定试验，选择最合适应变传感体上的增敏基片(8)；

步骤三：选择弹性模量小于或者接近应变传感体增敏基片(8)弹性模量的金属封装(2)；

步骤四：将用于测量应变力大小的高精度应变传感器的测应变组件封装在金属封装(2)内；

步骤五：将用于测量应变力大小的金属封装(2)内高精度应变传感器的测应变组件固定附于应变传感体上上具有大面积横截面的测量段，进行增加高精度应变传感器的量程；

步骤六：将用于测量应变力大小的金属封装(2)内的高精度应变传感器的测应变组件固定附于应变传感体上上具有小面积横截面的测量段，进行增加高精度应变传感器的灵敏度。

7.根据权利要求6所述的一种高精度应变传感器增加灵敏度和量程的方法，其特征在于：所述步骤一中的具有不同面积大小横截面的多个测量段之间的过渡段采用圆弧过渡处理。

8.根据权利要求6所述的一种高精度应变传感器增加灵敏度和量程的方法，其特征在于：所述步骤一中受力构件为混凝土、钢结构或岩石中的任意一种。

9.根据权利要求6所述的一种高精度应变传感器增加灵敏度和量程的方法，其特征在于：所述应变传感体上在受力构件上的固定方式为两端固定，所述应变传感体上采用两端与受力构件进行固定时，应变传感体的应变计算公式如公式(1)所示：

其中，N为轴向力，E为弹性模量，应变传感体的两端安装轴向力N大小相同，应变传感体的两端弹性模量E相同，故总的应变力大小相同，根据多组测量段的横截面面积大小可以确定多组测量段的应变，实现高精度应变传感器的测量量程可调。

10.根据权利要求6所述的一种高精度应变传感器增加灵敏度和量程的方法，其特征在于：所述步骤五和步骤六中高精度应变传感器的测应变组件固定附于应变传感体测量段的方式为粘贴式或内嵌式中的任意一种。