[发明专利]一种用于粘贴式光纤应变计的校准装置

说明书

本发明提供了一种用于粘贴式光纤应变计的校准装置，该校准装置包括支撑立柱、等强度梁、力载荷施加单元以及角度调整单元，等强度梁包括固定端和自由端，等强度梁通过固定端固定在支撑立柱上，等强度梁用于承载光纤应变计以使光纤应变计贴合设置在等强度梁上；力载荷施加单元与等强度梁的自由端连接，用于向等强度梁施加力载荷；角度调整单元与支撑立柱连接，用于调整支撑立柱与水平面的夹角以使力载荷施加单元施加的力载荷的方向与等强度梁垂直。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中校准装置的试验梁产生大形变时等强度关系不存在、标定误差较大的技术问题。

技术领域

本发明涉及光纤应变计技术领域，尤其涉及一种用于粘贴式光纤应变计的校准装置。

背景技术

粘贴式光纤应变计是一种应变测量仪器，以一定的连接方式与被测物固定连接(通常为胶粘固定)，通过与被测物的同步变形，实现对被测物应变的测量。粘贴式光纤应变计具有抗电磁干扰、易于复用、耐高温等优点，目前已被广泛应用于土木建筑、航空、航天、船舶等众多领域的应力应变测量。

为了提高粘贴式光纤应变计的测量精度，通常需要对粘贴式光纤应变计进行校准，目前，针对粘贴式光纤应变计的校准，主要是将其粘贴在试验梁上，在试验梁的自由端施加力载荷，通过对粘贴式光纤应变计输出的应力测量值与等试验梁的理论应变值进行比较分析，完成相关参数的校准。然而，传统的试验梁只能在2000με以内的小应变测量时维持等强度关系，当应变在5000με及以上时，试验梁产生较大的形变，导致等强度关系不再成立，校准精度大幅下滑。因此目前的校准装置只能实现2000με内的小应变校准，难以满足5000με及以上的大应变的校准需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题之一，本发明提供了一种用于粘贴式光纤应变计的校准装置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于粘贴式光纤应变计的校准装置，校准装置包括：

支撑立柱；

等强度梁，等强度梁包括固定端和自由端，等强度梁通过固定端固定在支撑立柱上，等强度梁用于承载光纤应变计以使光纤应变计贴合设置在等强度梁上；

力载荷施加单元，力载荷施加单元与等强度梁的自由端连接，用于向等强度梁施加力载荷；

角度调整单元，角度调整单元与支撑立柱连接，用于调整支撑立柱与水平面的夹角以使力载荷施加单元施加的力载荷的方向与等强度梁垂直。

进一步地，角度调整单元包括导向滑轨、滑块、连杆以及支撑板，支撑板的顶部与支撑立柱的底部连接，支撑板的端部与导向滑轨的端部铰接，滑块设置在导向滑轨上且通过连杆与支撑板底部连接，滑块通过沿导向滑轨移动以带动连杆转动，进而带动支撑板在垂直于导向滑轨的平面内转动。

进一步地，角度调整单元还包括控制器和驱动器，驱动器与滑块相连接，角度调整单元通过控制器控制驱动器驱动滑块在导向滑轨上移动。

进一步地，控制器包括位置控制模块、速度控制模块、位置检测反馈模块以及速度检测反馈模块，位置控制模块用于控制滑块的移动距离，速度控制模块用于控制滑块的移动速度，位置检测反馈模块用于检测滑块的位置信息并将位置信息反馈至位置控制模块，速度检测反馈模块用于检测滑块的速度信息并将速度信息反馈至速度控制模块。

进一步地，驱动器包括依次连接的伺服电机、联轴器和滚珠丝杠，伺服电机与控制器连接，滚珠丝杠与滑块连接，驱动器通过伺服电机驱动滚珠丝杠转动以带动滑块在导向滑轨上移动。

进一步地，校准装置还包括力传感器，力传感器设置在力载荷施加单元上，用于测量力载荷施加单元施加给等强度梁的实际力载荷值。

进一步地，力载荷施加单元包括砣挂和砝码，砣挂一端与等强度梁的自由端连接，另一端盛装砝码。