[发明专利]一种基于碳纤维复合材料的传感器

摘要

本发明提供了基于碳纤维复合材料的传感器，包括了拉压转换结构即4根外弦杆，其相互顺序铰接形成几何可变体系；CFRP棒材夹持结构，即上下两层夹持钢片，通过紧固螺钉的方式，夹持CFRP棒材；并给出了具体工程应用中的三种(点式、线型、面型)形式。本发明的加工工艺相对简单，成本较低，解决了CFRP作为传感元无法受压的问题，且安装、卸载CFRP棒材均较为方便，重复性好。针对不同尺寸的CFRP棒材，只需要生产预制匹配的夹具即可。此外，本发明扩展性较好，可以单独布置，也可组成阵列布置。

主权项

一种基于碳纤维复合材料的传感器，其特征在于，包括拉压转换结构、多根碳纤维棒(3)、夹持装置，所述拉压转换结构包括至少4根刚性外弦杆(1)，所述外弦杆(1)相互交叉布置，两根外弦杆(1)重叠的部分相互铰接，构成至少一个形状可变的四边形，所述外弦杆(1)上构成所述四边形边框的部分为双层结构，所述双层结构包括上层外弦杆(101)、下层外弦杆(102)，上层外弦杆(101)与下层外弦杆(102)之间留有缝隙，所述上层外弦杆(101)、下层外弦杆(102)上均设置有至少一个通孔(2)、且上层外弦杆(101)、下层外弦杆(102)上的通孔(2)的轴心在同一条直线上；至少一根碳纤维棒(3)的两端端部延伸至上层外弦杆(101)与下层外弦杆(102)之间留有缝隙、并通过夹持装置固定在所述通孔(2)中；一个所述四边形中的多根碳纤维棒(3)首尾通过导线(9)电联接组成串联电路；所述夹持装置包括上层夹持钢片(5)、下层夹持钢片(6)、紧固螺栓(7)，所述上层夹持钢片(5)、下层夹持钢片(6)均为中间具有矩形凹槽的长方形钢片，所述矩形凹槽背面设有铰接轴(4)，所述矩形凹槽的两边设置有螺栓孔；所述上层夹持钢片(5)、下层夹持钢片(6)相向设置、通过所述铰接轴(4)铰接于所述上层外弦杆(101)、下层外弦杆(102)的通孔(2)中，所述碳纤维棒(3)的端部位于所述上层夹持钢片(5)、下层夹持钢片(6)的矩形凹槽中，所述上层夹持钢片(5)、下层夹持钢片(6)由紧固螺栓(7)固定。