一种可拆卸应变式传感器及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种可拆卸应变式传感器及测量方法，传感器，包括金属薄片、应变计、柔性电路板和信号接口；应变计固定在金属薄片上，应变计电连接柔性电路板，柔性电路板上设置有信号接口；金属薄片设置在测试构件上，应变计通过金属薄片对应设置在测试构件的待测部位，信号接口连接测试系统。测量方法包括步骤1，根据测量要求选择对应的应变计；步骤2，将应变计固定在金属薄片上，并进行加压固化；步骤3，采用柔性电路板与应变计进行桥路连接；步骤4，将柔性电路板上的信号接口与测量系统相连接；步骤5，将金属薄片固定在测试构件的待测部位进行测量。结构简单，安装方便，便于进行测量，可快速拆卸并用于其它相同构件的测量。快速拆卸并用于其它相同构件的测量。快速拆卸并用于其它相同构件的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸应变式传感器及测量方法


[0001]本专利技术属于传感器
，具体属于一种可拆卸应变式传感器及测量方法。

技术介绍

[0002]电阻应变计传感器测量技术是用电阻应变计测定构件的表面应变，再根据应力，应变的关系式，结合惠斯通电桥测量原理，组成应变式传感器，确定构件表面受力状态的一种实验应力分析方法。
[0003]常规的电阻应变计在使用过程中，首先对需要测量的应变区域进行分析，选择满足要求的应变计或设计特定结构的应变计，然后对被测物件需要测量的应变区域进行表面处理(打磨、喷砂、蚀刻等)，接着涂覆贴片胶、粘贴应变计，其次对粘贴应变计进行加压、固化、稳定化处理，再次按照测量要求，组成惠斯通测量电桥、焊接引出线，测试性能是否满足要求，最后对满足要求的产品进行涂胶保护、胶层固化，不满足要求的产品进行返修，甚至重新贴片进行制作。
[0004]上述可见，常规的应变式传感器是将应变计直接粘贴在测试部件上或根据测试构件的结构设计专用的传感器进行测量，这对一些工程领域使用及其不方便，如大尺寸回转轴的应力-应变测量(直径超1M，加压固化难度大)、无法拆装或拆装难度大的构件的应力-应变测量(如重型设备上难以拆卸的结构件)、无法长时间停机的测量场所(如发电站齿轮轴)等，不管是从传感器的制作周期和工艺的可操作性方面，常规的应变式传感器测量方法存在测量场所受限、制作周期长，部分安装条件无法满足等缺陷，限制了常规应变式传感器的使用。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种可拆卸应变式传感器及测量方法，结构简单，安装方便，便于进行测量，可快速拆卸并用于其它相同构件的测量。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种可拆卸应变式传感器，包括金属薄片、应变计、柔性电路板和信号接口；
[0008]所述应变计固定在金属薄片上，应变计电连接柔性电路板，柔性电路板上设置有信号接口；所述金属薄片设置在测试构件上，应变计通过金属薄片对应设置在测试构件的待测部位，所述信号接口连接测试系统。
[0009]优选的，所述金属薄片呈长方形，长方形金属薄片缠绕在测试构件上，应变计对称设置在测试构件的两侧。
[0010]进一步的，还包括收紧扎带和拉环，所述金属薄片的两个端部均设置有拉环，两个端部环绕测试构件后，收紧扎带穿过两个拉环对金属薄片进行收紧固定。
[0011]优选的，所述应变计和柔性电路板上均涂覆有保护胶。
[0012]优选的，所述金属薄片呈一体结构或分体结构。
[0013]优选的，所述金属薄片通过粘贴胶黏剂、热熔胶或金属点焊固定在测试构件上。
[0014]优选的，所述信号接口为固定接插件、滑环或无线发射接口。
[0015]优选的，所述金属薄片的厚度为0.01mm～0.1mm。
[0016]优选的，所述金属薄片采用2Cr13不锈钢、铍青铜钢或303不锈钢制成。
[0017]一种可拆卸应变式传感器的测量方法，包括以下步骤，
[0018]步骤1，根据测量要求选择对应的应变计；
[0019]步骤2，将应变计固定在金属薄片上，并进行加压固化；
[0020]步骤3，采用柔性电路板与应变计进行桥路连接；
[0021]步骤4，将柔性电路板上的信号接口与测量系统相连接；
[0022]步骤5，将金属薄片固定在测试构件的待测部位进行测量。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0024]本专利技术提供一种可拆卸应变式传感器，通过将应变计设置在金属薄片，金属薄片与测量构件相贴合进行测量，测量完成后，通过剥离金属薄片与测量构件，完成传感器的拆卸，拆卸完成的传感器又可快速用于其余相同构件的测量。避免了因结构件尺寸过大货操作空间受限导致应变计贴片后无法进行加压固化的场所，测试构件无法拆卸造成的常规传感器无法安装的场合，无法长时间停机而进行贴片测试的工况场所。可以满足无法直接在测试构件上粘贴应变计测试，或因工程条件限制无法安装常规传感器时而进行的测量。
[0025]进一步的，通过设置长方形金属薄片通过缠绕在测试构件上，便于进行安装测量和侧量后进行拆卸。
[0026]进一步的，通过在金属薄片的两个端部均设置拉环，收紧扎带穿过两个拉环对金属薄片进行收紧固定，方便在安装过程中对金属片进行固定，且拆卸时仅需松开收紧扎带即可进行拆卸。
[0027]进一步的，通过在应变计和柔性电路板上均涂覆有保护胶，保护胶在测量过程中用于保护应变计、柔性电路板以及补偿丝、焊点，提高传感器的使用寿命。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例用于拉压变形的丝栅互相垂直的结构应变计示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例用于扭转变形的丝栅双斜45
°
结构应变计示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例用于拉压-扭转组合变形的组合应变计示意图；
[0031]图4为本专利技术实施例常规贴片应变计对称分布示意图；
[0032]图5为本专利技术实施例一体式金属薄片传感器展开图；
[0033]图6为本专利技术实施例应变计对称设计示意图；
[0034]图7为本专利技术实施例可拆卸应变式传感器整体结构示意图；
[0035]图8为本专利技术实施例可拆卸应变式传感测试构件安装示意图；
[0036]附图中：1为金属薄片；2为应变计；3为柔性电路板；4为信号接口；5为保护胶；6为一体式金属薄片传感器；7为测试构件；8为收紧扎带；9为拉环。
具体实施方式
[0037]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0038]一种可拆卸应变式传感器，包括金属薄片1、应变计2、柔性电路板3和信号接口4；。应变计2固定在金属薄片1上，应变计2电连接柔性电路板3，柔性电路板3上设置有信号接口4；金属薄片1设置在测试构件7上，应变计2通过金属薄片1对应设置在测试构件7的待测部位，信号接口4连接测试系统。
[0039]可拆卸应变式传感器根据测量对象可以制作为一体式，即所有应变计2在同一金属薄片1上，如用于扭矩的测量；亦可制作成为分体式，即应变计2粘贴在两个及以上的金属薄片1上，如用于弯矩的测量；可拆卸式传感器固定通过常温固化胶黏剂粘贴、焊接机焊接或热熔胶粘贴在测试构件7上，利用传感器上预留的信号接口4与测试系统对接，构件处于工作状态时，即可测量所需的应变值，根据后续电路与软件处理计算，即可获得所需的力学测量值。测量完成，通过剥离金属薄片1与测量构件，即可完成传感器的拆卸，拆卸完成的传感器又可快速用于其余相同构件的测量。
[0040]金属薄片1为力学性能良好的极薄金属片，金属薄片1的厚度为0.01mm～0.1mm之间，金属薄片1常用材料如2Cr13不锈钢带，铍青铜钢带，亦可选择用于抗磁场合的303不锈钢带；金属薄片1采用激光切割、模具冲切、裁切等加工方式切割成满本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸应变式传感器，其特征在于，包括金属薄片(1)、应变计(2)、柔性电路板(3)和信号接口(4)；所述应变计(2)固定在金属薄片(1)上，应变计(2)电连接柔性电路板(3)，柔性电路板(3)上设置有信号接口(4)；所述金属薄片(1)设置在测试构件(7)上，应变计(2)通过金属薄片(1)对应设置在测试构件(7)的待测部位，所述信号接口(4)连接测试系统。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸应变式传感器，其特征在于，所述金属薄片(1)呈长方形，长方形金属薄片(1)缠绕在测试构件(7)上，应变计(2)对称设置在测试构件(7)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种可拆卸应变式传感器，其特征在于，还包括收紧扎带(8)和拉环(9)，所述金属薄片(1)的两个端部均设置有拉环(9)，两个端部环绕测试构件(7)后，收紧扎带(8)穿过两个拉环(9)对金属薄片(1)进行收紧固定。4.根据权利要求1所述的一种可拆卸应变式传感器，其特征在于，所述应变计(2)和柔性电路板(3)上均涂覆有保护胶(5)。5.根据权利要求1所述的一种可...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏志鹏，赵恒，张勋，花肖航，吴梅，高艳霞，雒平华，王宁，
申请(专利权)人：中航电测仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：