[实用新型]一种分体式应力传感器

说明书

本实用新型公开了一种分体式应力传感器，包括弹性金属薄片、弹性框架、柔性电路、全桥配置推力应变计、全桥配置扭矩应变计和信号线缆；所述的弹性金属薄片作为基体，一组推力应变计和一组扭矩应变计通过封装胶和弹性框架封装于分开的两块基体上。其有益效果在于：采用分体式模块设计，使该应力传感器能够临时性或永久性的在空间狭小的轭架空间中，在较大范围内适用于不同直径的阀杆(约25mm‑90mm)，应变片及信号线缆在制作阶段封装于基体和框架上，有效降低传统粘贴应变片所带来的放射性照射剂量。通过不同方向布置的全桥配置应变计，能够动态或静态地测量阀杆受到的推力和扭矩，在考虑到安装误差情况下，测试精度满足阀门诊断测试精度的要求，约为9％。

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体涉及核电厂阀门诊断用的一种分体式应力传感器。

背景技术

国内核电阀门种类和数量众多，其中一些重要阀门运行状态的优劣甚至会影响到核电机组的安全运行，故在核电机组大修时定期对阀门的状态进行诊断，可以在不解体阀门的前提下了解阀门的运行状态，提前发现其潜在缺陷并进行相关维修处理，以保障机组安全运行。

而阀杆在阀门运行中受到的推力和扭矩参数正是判断阀门运行状态的核心参数，但由于进行阀门诊断时，阀门已处于安装状态，无法再阀杆端部安装压力或扭矩传感器。且阀杆及轭架处的结构限制和核电厂内的放射性辐照限制，也增加了在阀杆上粘贴应变片并焊接线缆的难度，很难保证合适的应变片粘贴位置和应变片粘贴状态，从而影响测量精度。同时，还可能会造成较高的人员辐照剂量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分体式应力传感器，主要应用于阀杆直径较大(直径＞25mm)的场合，安装在阀杆光杆上测量推力和扭矩，安装和拆卸方便、操作简单，能够提高核电厂阀门性能诊断的工作效率。

本实用新型的技术方案如下：一种分体式应力传感器，包括弹性金属薄片、弹性框架、柔性电路、全桥配置推力应变计、全桥配置扭矩应变计和信号线缆；所述的弹性金属薄片作为基体，一组推力应变计和一组扭矩应变计通过封装胶和弹性框架封装于分开的两块基体上。

所述的弹性金属薄片由铍铜合金材料制成，为矩形薄片结构。

所述的弹性框架由合成树脂材料制成，为中间开槽的矩形薄片，薄片的两侧竖边各布置有开口的凸起结构。

所述的柔性电路封装于弹性框架上，连接应变计电路与信号线缆。

所述的全桥配置推力应变计为四个应变片组成的惠斯通测量电路，以两个应变片为一组分别布置于两块弹性金属薄片上。

所述的全桥配置扭矩应变计为四个应变片组成的惠斯通测量电路，以两个应变片为一组分别布置于两块弹性金属薄片上，应变片与弹性金属薄片的横边呈±45°角布置。

所述的信号线缆用于连接应变计与测试主机，将应变计产生的电压信号输出给测试主机。

本实用新型的有益效果在于：采用分体式模块设计，使该应力传感器能够临时性或永久性的在空间狭小的轭架空间中，在较大范围内适用于不同直径的阀杆(约25mm-90mm)，应变片及信号线缆在制作阶段封装于基体和框架上，有效降低传统粘贴应变片所带来的放射性照射剂量。通过不同方向布置的全桥配置应变计，能够动态或静态地测量阀杆受到的推力和扭矩，在考虑到安装误差情况下，测试精度满足阀门诊断测试精度的要求，约为9％。同时，该传感器可拓展应用于其他领域内的推力和扭矩测量。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种分体式应力传感器的贴片结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种分体式应力传感器单瓣结构示意图；

图3为本实用新型所提供的一种分体式应力传感器安装应用示意图。