[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在审

专利信息
申请号: 201910103549.6 申请日: 2019-02-01
公开(公告)号: CN109631745A 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 邓年春;唐鹏飞 申请(专利权)人: 广西大学
主分类号: G01B7/16 分类号: G01B7/16;G01B11/16
代理公司: 北京汇信合知识产权代理有限公司 11335 代理人: 戴凤仪
地址: 530004 广西壮族*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 应变传感器 增敏 应变组件 传感体 灵敏度 量程 夹持组件 金属封装 两组 标定试验 应力集中 测量段
【说明书】:

发明提出一种高精度应变传感器及其增加灵敏度和量程的方法,包括应变传感体,所述应变传感体包括夹持组件和金属封装,所述夹持组件设有两组,两组所述金属封装之间设有增敏基片,且增敏基片上附有测应变组件;本发明通过将高精度应变传感器的通过在应变传感体上设置具有不同面积大小的横截面的测量段来大增加灵敏度以及增加量程的目的,通过对高精度应变传感器的测应变组件在不同的增敏基片上做标定试验可以得到最适合高精度应变传感器的测应变组件的增敏基片,避免造成高精度应变传感器的测应变组件在增敏基片上出现应力集中的问题。

技术领域

本发明涉及应变监测领域,尤其涉及一种高精度应变传感器及其增加灵敏度和量程的方法。

背景技术

应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器,电阻应变片则是其最常采用的传感元件,它是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件;桥梁应力应变是桥梁的一个重要指标,然而在桥梁的不同部位,其应变值的大小是不一样的,在桥梁关键位置关键点的测量过程中,其应力应变的量值大小是不一样的,有的位置总应变为几十个到上百个微应变,在建筑工程施工过程中,钢结构及混凝土结构常采用两端安装包括粘结安装电阻应变片测应变组件、光纤光栅栅格测应变组件的应变传感器来测试结构的应力应变,应变传感器两端的安装方法包括螺栓、焊接等,为了使应变传感器测量结果更准确,要求应变传感器的量程、敏感性与测量要求相一致。

如图3、图4所示的现有技术结构以及结构连接示意图中,在应变的桥梁小应变的结构中,常常遇到应变传感器结构的灵敏度和量程不够的问题,这时则需适当增加其参数指标来适应应变的桥梁小应变结构,因此,本发明提出一种高精度应变传感器及其增加灵敏度和量程的方法,以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对上述问题,本发明通过将高精度应变传感器的测应变组件设置在具有不同面积大小的横截面的测量段来达到增加灵敏度以及增加量程的目的,通过对高精度应变传感器的测应变组件在不同的增敏基片上做标定试验可以得到最适合高精度应变传感器的测应变组件的增敏基片,避免由于增敏基片选择错误造成高精度应变传感器的测应变组件在增敏基片上出现应力集中的问题。

本发明提出一种高精度应变传感器,包括应变传感体,所述应变传感体包括夹持组件和金属封装,所述夹持组件设有两组,且两组所述夹持组件的内端均夹持有金属封装,所述夹持组件包括连接座下部和夹座,所述连接座下部和夹座之间固定有传输线,且传输线的外侧包覆有保护套,所述连接座下部与夹座通过拧紧螺丝夹紧所述传输线,两组所述金属封装之间设有增敏基片,且增敏基片上附有测应变组件,所述传输线的内端穿过所述金属封装与测应变组件连接,所述连接座下部的底部设有固定垫片。

进一步改进在于:所述传输线为光缆或电缆中的一种。

进一步改进在于:所述测应变组件通过环氧树脂胶固定附于所述增敏基片上,且测应变组件为光纤光栅栅格或电阻应变片中的一种。

进一步改进在于:所述金属封装的横截面为圆形或其它形状中的一种,所述增敏基片的横截面积不同于所述金属封装的横截面积。

进一步改进在于:所述固定垫片上设有螺孔,且固定垫片通过螺栓或焊接中的一种方式固定于轴心受力构件上。

一种高精度应变传感器增加灵敏度和量程的方法,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上做标定试验,选择最合适应变传感体的增敏基片;

步骤三:选择弹性模量小于或者接近应变传感体增敏基片弹性模量的金属封装;

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内;

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