一种“三角形”位移传感器是位移应变转换元件上设置应变片，将应变片构成桥路连接应变仪，位移应变转换元件通过弹性元件连接组成“三角形”位移传感器。“三角形”位移传感器根据具体情况，通过改变弹性元件的几何尺寸，可以测量小位移和大位移。将“三角形”传感器的一端固定在参考位置，另一端固定在位移活动端。传感器的活动端发生位移时，位移与位移应变转换元件上的应变片处的应变呈线性关系。本发明专利技术结构简单，重复性好，精度高，灵敏度高，制作、安装方便，成本低，适用于材料的弹性模量、泊松比试验，特别适用于木结构构件的变形和构件与构件之间的位移的试验。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种位移传感器，适用于结构构件之间的位移、材料的弹性模量和泊 松比试验，特别适用于木结构构件的变形和构件与构件之间的位移的试验。
技术介绍
应用应变片可以制成测量各种参数的传感器，它们具有灵敏度高、精度高、输出为 电信号以及便于自动记录和进行数据处理等优点，已被广泛使用。应变式传感器按用途可 以分为测力传感器、压力传感器、位移传感器、加速度传感器等，原理应用是将应变片粘贴 在弹性元件上，并接成一定的桥路，当弹性元件受力变形后，电桥就有电信号输出，应用测 量仪器就可以测出所需要的参数。 应变式传感器的弹性元件可以采用不同形式，常用的有梁式、弓形形式和弹簧组 合式三种弹性元件的位移传感器。 现有技术一，悬臂梁应变式位移传感器，它的原理是将应变片粘贴在弹性元件上，并接 成一定的桥路，当弹性元件受力变形后，电桥就有电信号输出，应用测量仪器即可测出所需 要的参数。 现有技术二，国内生产的应变式悬臂梁、弹簧组合式位移传感器，其组成元件有悬 臂梁、圆柱螺旋弹簧、导杆和标尺等。在悬臂梁固定端附近粘贴应变片，当测点位移传递给 导杆后，导杆带动弹簧，使弹簧伸长，并使悬臂梁产生弯曲变形。因此，测点的位移是弹簧伸 长量和悬臂梁自由端位移之和。 还能够获得的现有理论和技术如下：吴宗岱，陶宝褀.应变电测原理及技术.国防工业出版社，1982, 292~377。 陶宝褀，王妮.电阻应变式传感器.国防工业出版社，1993,149~158。 曹天捷.集中力作用下悬臂梁几何中轴的弹性大挠度分析.中国民航大学 学报，2007，Vol. 25，No. 5。 葛如海，储志俊.悬臂梁集中载荷大挠度弯曲变形的一种解.应用力学学 报，1997, VoL 14, No. 4。 张彦兵，刘永前.悬臂梁自由端受集中载荷作用考虑几何非线性时的位 移函数·国防交通工程与技术，2005, VoL 3,41~42。 武汉水利电力学院编·工程力学(材料力学）·高等教育出版社，1986,186~ 363〇 李银山等.Maple材料力学·机械工业出版社，2009,109~159。
技术实现思路
-种"三角形"位移传感器是位移应变转换元件上设置应变片，将应变片构成桥路 连接应变仪；位移应变转换元件通过弹性元件连接组成"三角形"位移传感器。"三角形"位 移传感器根据具体情况，通过改变弹性元件的几何尺寸，可以测量小位移和大位移。 将"三角形"位移传感器的一端固定在参考位置，另一端固定在位移活动端。传 感器的活动端位移时，位移与位移应变转换元件上的应变片处的应变呈线性关系。本专利技术 结构简单，重复性好，精度高、灵敏度高，制作、安装方便，成本低，适用于结构构件之间的位 移、材料的弹性模量和泊松比试验，特别适用于木结构构件的变形和构件与构件的位移的 试验。 一种"三角形"位移传感器，其特征是： 位移应变转换元件； 所述位移应变转换元件（1)呈三角形；其上设置有应变片（2)并构成桥路，将构成的桥 路（2)连接应变仪； 位移应变转换元件（1)的两个自由端（3)、（4)，分别连接弹性元件（5)、（6)的一端，弹 性元件（5)的另一端连接参考固定端，弹性元件（6)的另一端连接位移活动端。当弹性元件 (6)活动端位移时，位移与应变片（2)处的应变呈线性关系。 如权利要求所述的"三角形"位移传感器，其特征是： 位移应变转换元件（1)由薄形弹性金属材料制成；呈三角形状，有两个对称可伸缩的 自由端（3)、（4)。根据测量对象预先估计的位移大小，选择位移应变转换元件（1)的几何尺 寸，确保测量的精度。 如权利要求所述的"三角形"位移传感器，其特征是： 弹性元件（5)、（6)是拉簧。它们的一端分别与位移应变转换元件（1)的自由端（3)、 (4)连接；另一端分别连接参考固定端和位移活动端。根据测量对象预先估计的位移大小， 选择弹性元件（5)、（6)的型号。根据测量对象预先估计的位移大小和安装所述的"三角形" 位移传感器的位置，位移应变转换元件（1)的自由端（3)可以不用连接弹性元件（5)直接连 接参考固定端。根据测量对象预先估计的位移大小和安装所述的"三角形"位移传感器的 位置，位移应变转换元件（1)的自由端（3)、（4)可以不用连接弹性元件（5)、（6)，位移应变 转换元件（1)的自由端（3)直接连接参考固定端，位移应变转换元件（1)的自由端（4)直接 连接位移活动端。 如权利要求所述的"三角形"位移传感器，其特征是： 安装"三角形"位移传感器时，根据情况确定参考固定端与位移活动端的距离(标距)， 这个距离使位移应变转换元件（1)的自由端（3)、（4)能预先张开一定长度，确保测量的精 度。 "三角形"位移传感器的使用方法是按下列步骤进行的： 第一步：根据情况确定固定端与位移活动端的距离(标距)。 第二步：根据测量对象预先估计的位移大小和安装所述的"三角形"位移传感器的 位置，决定是否在位移应变转换元件（1)的自由端（3)、（4)连接弹性元件（5)、（6)。 第三步：将"三角形"位移传感器连接参考固定端与位移活动端，将构成的桥路 (2)连接应变仪。 第四步：当位移活动端位移时，"三角形"传感器位移应变转换元件（1)上应变片 (2)处的应变与位移呈线性关系；用应变仪测量位移时应变片（2)处的应变。 第五步：根据标定的应变与位移关系式确定位移。应变与位移关系式为： 尸=々f 其中，J为位移，f为应变，々为比例系数，A为常数。 实现本专利技术所提供的一种"三角形"位移传感器，与现有技术相比，其所具有的优 点与积极效果在于： 实现了一种新的位移应变转换元件一一三角形位移应变转换元件，为应变式位移传感 器的位移应变转换元件增加了一种新的结构形式。克服了现有应变式位移传感器技术的制 作周期长、成本高、安装时不方便、不宜非专业生产厂家的人员制作等问题。 本专利技术的"三角形"位移传感器，适用于结构构件之间的位移、材料的弹性模量和 泊松比试验，特别适用于木结构构件的变形和构件与构件的位移的试验。它具有结构简单、 线性好、灵敏度高、精度高、重复性好、安装方便、便于制作、制作成本低等特征；输出为电信 号，便于自动记录和进行数据处理。【附图说明】 图1 :三角形位移应变转换元当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种“三角形”位移传感器，其特征是：位移应变转换元件（1），如图1示；所述位移应变转换元件（1）呈三角形；其上设置有应变片（2）并构成桥路，将构成的桥路（2）连接应变仪；所述位移应变转换元件(1)的两个自由端（3）、（4），分别连接弹性元件（5）、（6）的一端，弹性元件（5）的另一端连接参考固定端，弹性元件（6）的另一端连接位移活动端；当弹性元件（6）活动端发生位移时，位移与应变片（2）处的应变呈线性关系。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏剑伟，李铁英，张文芳，陈金永，师希望，牛庆芳，万佳，孟宪杰，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。