静力测量系统技术方案

本申请公开了一种静力测量系统。其中，静力测量系统包括：压电薄膜传感器(110)，用于感应被测件在施加静力时状态的变化。信号调理设备(120)，与压电薄膜传感器(110)连接，用于转换来自压电薄膜传感器(110)的信号。数据采集系统(130)，与信号调理设备(120)连接，用于从信号调理设备(120)接收信号。计算装置(150)与数据采集系统(130)通信连接，用于从数据采集系统(130)接收数据，并基于数据确定被测件的载荷。

Static Measurement System

This application discloses a static measurement system. Among them, the static measurement system includes a piezoelectric thin film sensor (110), which is used to sense the change of the state of the measured piece when static force is applied. A signal conditioning device (120) is connected with a piezoelectric thin film sensor (110) for converting signals from a piezoelectric thin film sensor (110). A data acquisition system (130) is connected to a signal conditioning device (120) for receiving signals from a signal conditioning device (120). The calculating device (150) communicates with the data acquisition system (130) for receiving data from the data acquisition system (130) and determining the load of the tested part based on the data.

【技术实现步骤摘要】
静力测量系统
本申请涉及工件的实验测量领域，具体而言，涉及一种静力测量系统。
技术介绍
结构静力试验在航天飞行器结构设计试验中发挥了重要作用。试验中除了测量在不同载荷情况下试验件的应变和位移，还要对结构所承受的载荷进行测量。载荷的测量可靠性和准确性对整个静力试验质量有重大影响。对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件，既难以进行理论计算分析，又不能满足已具备的试验条件，而现阶段测量试验件承受的载荷大小的方式还存在些问题，尚不能令人满意。如何设计一种低成本，施工维护简单的静力试验系统，就成为人们追求的目标。载荷测量就是对力的测量，试验中通过载荷传感器将载荷转换成电量信号，将信号接入测量设备，测出相应的载荷。可见载荷传感器是关键器件，这类传感器有应变式、电容式，电感式，压电式，压磁式，压阻式等。但是，上述类型的传感器不能在外界环境变化较大的地方使用。针对上述对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件既难以进行理论计算分析，现有的载荷传感器不能在外界环境变化较大的地方使用的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种静力测量系统，以至少解决对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件既难以进行理论计算分析，现有的载荷传感器不能在外界环境变化较大的地方使用的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种静力测量系统，静力测量系统包括：压电薄膜传感器，用于感应被测件在施加静力时状态的变化；信号调理设备，与压电薄膜传感器连接，用于转换来自压电薄膜传感器的信号；数据采集系统，与信号调理设备连接，用于接收信号调理设备转换后的信号；以及计算装置，与数据采集系统通信连接。可选地，压电薄膜传感器为聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器。可选地，计算装置配置为通过网络与所述数据采集系统连接。可选地，静力系统还包括通过网络与数据采集系统连接的打印机。可选地，压电薄膜传感器包括：聚偏氟乙烯膜片；以及与所述聚偏氟乙烯膜片连接的电极引出导线。可选地，压电薄膜传感器还包括覆盖所述聚偏氟乙烯膜片的保护膜。可选地，所述计算装置配置为基于所述数据，根据预先确定的载荷-电压曲线确定所述被测件的载荷。可选地，计算装置还配置为：根据载荷-电压曲线确定载荷与电压之间的关系系数；以及基于数据，根据关系系数确定所述被测件的载荷。从而，在本技术实施例中，通过使用压电薄膜传感器来感应被测件在施加静力时状态的变化，从而达到了对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件进行实验测量和理论计算分析的目的。并且利用压电薄膜传感器可以在外界环境变化较大的地方使用。进而解决了对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件既难以进行理论计算分析，现有的载荷传感器不能在外界环境变化较大的地方使用的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本技术实施例所述的静力试验系统的结构图；图2是根据本技术实施例所述的压电薄膜传感器的结构图；图3是根据本技术实施例所述的压电薄膜传感器标定系统结构图；附图标记：100：静力测量系统；110：压电薄膜传感器；120：信号调理设备；130：数据采集系统；140：网络；150：计算装置:160：打印机；111：聚偏氟乙烯膜片；112：保护膜；113：导线；201：固定装置；202：压力气囊；具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。实施例图1示出了根据本技术的实施例的静力测量系统的示意图。参考图1所示，本技术提供了一种静力测量系统，包括：压电薄膜传感器110，用于感应被测件在施加静力时状态的变化；信号调理设备120，与所述压电薄膜传感器110连接，用于转换来自所述压电薄膜传感器110的信号；数据采集系统130，与所述信号调理设备120连接，用于接收所述信号调理设备120转换后的信号；以及计算装置150，与所述数据采集系统130通信连接。其中，计算装置150用于从所述数据采集系统130接收数据，并基于所述数据确定所述被测件的载荷。计算装置150可以是计算机、笔记本电脑、DSP等。结合附图1，具体地，本技术中提供了一种静力测量系统。首先，将压电薄膜传感器110布置于被测试验件表面上，此时压电薄膜传感器110产生相应的状态变化。然后，信号调理设备120与压电薄膜传感器110通信连接，用于转换来自压电薄膜传感器的信号。从而将该信号传送到数据采集系统130转换成数据，数据采集系统130将数据传输给计算装置150，最终根据数据算出被测件的载荷。压电薄膜传感器110具有质地柔软，灵敏度高的特点。可以适应不同形状的被测件，因此通过使用压电薄膜传感器110来感应被测件在施加静力时状态的变化，从而达到了对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件进行实验测量和理论计算分析的目的。并且利用压电薄膜传感器110可以在外界环境变化较大的地方使用，外界环境对其影响不大。进而解决了对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件既难以进行理论计算分析，现有的载荷传感器不能在外界环境变化较大的地方使用的技术问题。可选地，压电薄膜传感器为聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器。PVDF压电薄膜具有灵敏度高、测量范围大、频率范围宽、温度稳定性好、质地柔软、韧度高、响应快等优点。压电薄膜传感器110的尺寸大小可根据实际情况的进行选取。从而利用压电薄膜传感器110可以在外界环境变化较大的地方使用。进而解决了对于结构形式复杂、体积大小非常规的试验件既难以进行理论计算分析，现有的载荷传感器不能在外界环境变化较大的地方使用的技术问题。可选地，计算装置150配置为通过网络140与所述数据采集系统130连接。从而计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.静力测量系统，其特征在于，包括：压电薄膜传感器(110)，用于感应被测件在施加静力时状态的变化；信号调理设备(120)，与所述压电薄膜传感器(110)连接，用于转换来自所述压电薄膜传感器(110)的信号；数据采集系统(130)，与所述信号调理设备(120)连接，用于接收所述信号调理设备(120)转换后的信号；以及计算装置(150)，与所述数据采集系统(130)通信连接。

【技术特征摘要】
1.静力测量系统，其特征在于，包括：压电薄膜传感器(110)，用于感应被测件在施加静力时状态的变化；信号调理设备(120)，与所述压电薄膜传感器(110)连接，用于转换来自所述压电薄膜传感器(110)的信号；数据采集系统(130)，与所述信号调理设备(120)连接，用于接收所述信号调理设备(120)转换后的信号；以及计算装置(150)，与所述数据采集系统(130)通信连接。2.根据权利要求1所述的静力测量系统，其特征在于，所述压电薄膜传感器(110)为聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器。3.根据权利要求1或2所述的静力测量系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秋楠，陈永坤，丁文祺，刘玉蓓，赵颖，臧晓锟，杨敏，白燕，沈大正，王志成，巴晓蕾，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11