[实用新型]一种基于LVDT传感器的径向变形测量装置

说明书

本实用新型公开了一种基于LVDT传感器的径向变形测量装置，包括辅助工装和传感器装置，所述传感器装置包括柔性铁丝、LVDT线圈、LVDT铁芯、弹簧和螺栓，所述试样固定在柔性铁丝和辅助工装之间，柔性铁丝的一端连接螺栓并固定在辅助工装的一侧，柔性铁丝的另一端依次与弹簧和LVDT铁芯串联，并穿插过LVDT线圈，所述LVDT线圈固定在所述辅助工装的另一侧。该装置装配简单，可有效放大径向变形数值，提高测量精度，在不影响炸药测试的情况下测得其环向应变。

技术领域

本实用新型涉及材料力学性能技术领域，具体涉及一种基于LVDT传感器的径向变形测量装置。

背景技术

材料力学性能测试中，包括拉伸、压缩、围压拉伸、围压压缩等，需要准确测量其轴向以及径向变形，以准确评估材料力学性能并构建力学模型，径向变形的测量是测定炸药力学性能的一项重要测试内容。相对于轴向变形，径向变形测试由于标距段小、变形小等因素难以准确测量。现有径向测试方法分为三种，一是基于应变片进行测量，但其获得的是点应变而并非全局平均应变，存在较大的奇异性；二是采用数字散斑技术，测量测试过程中试样的全场变形，但其测量精度受到很大的限制，难以应用于小变形测量，且测试设备成本较大；三是采用径向对称LVDT传感器进行测量，但其试样的对中以及固定非常困难，并且标距段长度只有试样直径长度，标距段过短，难以获得准确变形数据。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于LVDT传感器的径向变形测量装置，该装置装配简单，可有效放大径向变形数值，提高测量精度，在不影响炸药测试的情况下测得其环向应变。

为了达到上述技术效果，本实用新型提供了如下技术方案：

一种基于LVDT传感器的径向变形测量装置，包括辅助工装和传感器装置，所述传感器装置包括柔性铁丝、LVDT线圈、LVDT铁芯、弹簧和螺栓，试样固定在柔性铁丝和辅助工装之间，柔性铁丝的一端连接螺栓并固定在辅助工装的一侧，柔性铁丝的另一端依次与弹簧和LVDT铁芯串联，并穿插过LVDT线圈，所述LVDT线圈固定在所述辅助工装的另一侧。

进一步的技术方案为，所述辅助工装的一侧设置有U型缺口，用于固定螺栓，另一端设置有圆柱形孔，用于固定LVDT线圈。

进一步的技术方案为，所述辅助工装与试样接触的一侧为V字型结构，所述试样固定在V字型结构的凹槽处。

本实用新型基于LVDT传感器的高分辨率，对其进行改装，通过环绕试样的柔性铁丝有效长度的变化来放大试样径向变形。当试样径向发生变化时，带动柔性铁丝变化，进而引起弹簧的收缩或者伸长，引起LVDT铁芯在LVDT线圈中的移动，以被LVDT感知测量得到。

试验直接测得的变形位移为ΔL，径向应变计算公式

式中：ε是径向应变，单位mm/mm；ΔL是LVDT传感器测得位移，单位mm；D是样品直径，单位mm。依据公式(1)计算得到试验样品径向应变。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该装置能有效根据试样共同变形，并且结构简单，装夹方便，且发挥了LVDT传感器的高精度，该装置的一个重要亮点在于将径向应变测试的标距由直径D增大到了(π+2)D，标距增加了157％，进一步提升了测量精度。该装置可广泛适用于材料的拉伸、压缩、以及围压场景下的径向小变形测量。

附图说明

图1为本实用新型装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型装置的俯视剖视图；

图3为本实用新型的辅助工装的结构示意图；

图4为本实用新型的LVDT传感器的连接示意图。