本发明专利技术属于光纤光栅传感器疲劳检测技术领域，具体涉及一种光纤光栅传感器疲劳试验装置及方法，包括固定底板、支撑结构、动力系统、压力传感器、夹持装置、杠杆机构、控制装置和监控系统，通过夹持装置夹持待测的的光纤光栅传感器，监控系统发送预设频率信号并被控制装置接收，控制电磁换向阀换向频率和次数，进而控制气缸活塞运动的频率和次数，带动压力传感器进行同频运动，推动杠杆机构沿活塞运动方法运动，进而实现待测光纤光栅传感器的拉伸运动，同时监控系统接收压力传感器的压力数据，可以定量表征待测的光纤光栅传感器的疲劳拉伸性能，同时定性分析光纤光栅传感器的拉伸速度、拉伸行程以及拉力间的关系。拉伸行程以及拉力间的关系。拉伸行程以及拉力间的关系。
【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅传感器疲劳试验装置及方法
[0001]本专利技术属于光纤光栅传感器疲劳检测
，具体涉及一种光纤光栅传感器疲劳试验装置及方法。
技术介绍
[0002]在实际生产过程中，常引入基体层对光纤光栅应变传感器进行封装，基体层的结构强度影响传感器对待测结构应变检测的准确性，同时实际生产过程中需要知道该传感器的疲劳拉伸强度。
[0003]现在多采用疲劳拉伸机对传感器的疲劳拉伸强度进行检测，而常见的疲劳拉伸测试机主要用于检测被测材料在设定拉伸距离下、设定往复拉伸次数下判定其是否合格，通过从定性上表征橡胶材料的疲劳拉伸强度，常用于质检；但与此同时，该方法并不能具体定量表征出橡胶材料的疲劳拉伸强度。
技术实现思路
[0004]本专利技术在于提供一种光纤光栅传感器疲劳试验装置及方法，能够定性质检光纤光栅传感器的同时定量表征光纤光栅传感器的疲劳拉伸性能，具有测量结果精度高、数字化的特点。
[0005]一种光纤光栅传感器疲劳试验装置，包括：
[0006]固定底板；
[0007]支撑结构，其包括横向支撑结构和竖向支撑结构，所述横向支撑结构呈U型，且各连接节点通过所述竖向支撑结构支撑固定在所述固定底板上；
[0008]动力系统，其设置在所述固定底板上；所述动力系统包括电磁换向阀和气缸，所述电磁换向阀通过气管连接所述气缸；
[0009]压力传感器，其与所述气缸连接；
[0010]夹持装置，其包括第一夹持件、第二夹持件，所述第一夹持件与所述横向支撑结构的闭口端固定连接，所述第二夹持件与所述压力传感器呈线性活动连接；所述第一夹持件与所述第二夹持件在水平向上齐平、且相对布置；
[0011]杠杆机构，其与所述第二夹持件固定连接、且两端连接所述横向支撑机构；
[0012]控制装置，其设置在所述固定底板上；所述控制装置电连接所述电磁换向阀；
[0013]监控系统，其分别电连接所述控制装置、所述压力传感器。
[0014]通过监控系统、控制装置、电磁换向阀、气缸、压力传感器和杠杆机构的配合，带动待测的光纤光栅传感器进行拉伸运动，利用监控系统接收压力传感器的压力数据，可以定量表征待测的光纤光栅传感器的疲劳拉伸性能，同时定性分析光纤光栅传感器的拉伸速度、拉伸行程以及拉力间的关系。
[0015]进一步的，所述横向支撑结构包括第一横梁、第二横梁、第三横梁，所述第一横梁两端分别垂直连接所述第二横梁和所述第三横梁，所述第二横梁、所述第三横梁平行布置
且朝向相同，形成U型框架；
[0016]所述竖向支撑结构包括第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱，所述第一立柱、所述第二立柱分别设置在U型框架的两开口端，所述第三立柱、所述第四立柱分别设置在所述第一横梁与所述第二横梁、所述第一横梁与所述第三横梁的连接节点位置。
[0017]通过设置成U型框架的横向支撑结构和竖向支撑结构，连接各装置和固定底板，对各装置起到支撑作用。
[0018]进一步的，所述第一立柱外侧壁上端设置电磁换向阀支撑座，所述电磁换向阀支撑座通过支撑件支撑所述电磁换向阀。
[0019]进一步的，所述竖向支撑结构还包括气缸支撑座，所述气缸支撑座通过三角支撑件固定在所述固定底板上；所述气缸支撑座支撑所述气缸。
[0020]进一步的，所述动力系统还包括：
[0021]调压阀，其通过垂直固定板与所述第二立柱连接；所述调压阀与所述电磁换向阀通过气管连接；
[0022]气泵，其通过气泵管连接气源与所述调压阀。
[0023]进一步的，所述第二立柱上端设置调压阀支撑座，所述调压阀与所述调压支撑座连接。
[0024]进一步的，所述杠杆机构包括：
[0025]固定支撑轴承，两个所述固定轴承通过轴承座分别设置在所述第二横梁、所述第三横梁底部；
[0026]横向支撑轴，其两端分别连接位于所述第二横梁、所述第三横梁的所述固定支撑轴承；
[0027]纵向杠杆力臂，其竖直向连接所述横向支撑轴和所述固定底板；
[0028]受力块，其设置在所述纵向杠杆力臂底部；
[0029]联结块，其设置在所述纵向杠杆力臂中点位置；
[0030]调节块，其设置在所述横向支撑轴中点位置、且垂直向连接所述横向支撑轴和所述纵向杠杆力臂。
[0031]进一步的，所述调节块远离所述第一横梁的一端设置转动螺杆；所述调节块顶部设置观察水平仪。
[0032]进一步的，所述第一横梁上设置固定支撑板，所述固定支撑板上连接所述第一夹持件；所述第二夹持件连接所述调节块靠近所述第一横梁的一端；所述第一夹持件、所述第二夹持件配合夹持待测的光纤光栅传感器。
[0033]一种如上所述的光纤光栅传感器疲劳试验装置的使用方法，包括如下步骤：
[0034]S1：将待测的光纤光栅传感器利用夹持装置固定在疲劳试验装置上；
[0035]S2：调节杠杆机构，利用转动螺杆及观察水平仪进行调平和对中；
[0036]S3：在监控系统上设置试验频率、次数及试验时长，并开始试验；
[0037]S4：监控系统接收并获取试验数据及试验曲线图。
[0038]本专利技术的有益效果为：
[0039]本专利技术通过监控系统、控制装置、电磁换向阀、气缸、压力传感器和杠杆机构的配合，带动待测的光纤光栅传感器进行拉伸运动，利用监控系统控制电磁换向阀换向的频率
和次数，并实时接收压力传感器反馈的压力数据，精确控制试验的频率和次数，保证试验结果准确性，可以定量表征待测的光纤光栅传感器的疲劳拉伸性能，同时定性分析光纤光栅传感器的拉伸速度、拉伸行程以及拉力间的关系；通过设置杠杆机构转换拉力和压力，使得试验结果更精确；本专利技术中疲劳试验装置结构简单、安全可靠、使用寿命长，且试验方式简洁方便、易于操作，检测效率高同时试验结果准确。
附图说明
[0040]图1为本专利技术的俯视结构示意图；
[0041]图2为气缸及压力传感器的结构示意图；
[0042]图3为夹持装置的主视结构示意图；
[0043]图4为杠杆机构的侧视结构示意图；
[0044]图5为试验装置的工作原理示意图；
[0045]图6为本专利技术的流程图。
[0046]附图标记：
[0047]1、固定底板；
[0048]211、第一横梁；212、第二横梁；213、第三横梁；221、第一立柱；2211、电磁换向阀支撑座；222、第二立柱；223、第三立柱；224、第四立柱；225、气缸支撑座；2251、三角支撑件；
[0049]31、电磁换向阀；32、气缸；33、调压阀；34、气泵；
[0050]4、压力传感器；
[0051]51、第一夹持件；511、固定支撑板；52、第二夹持件；
[0052]61、横向支撑轴；62、纵向杠杆力臂；63、受力块；64、联结块；65、调节块；651、转动螺杆；652、观察水平仪；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅传感器疲劳试验装置，其特征在于，包括：固定底板(1)；支撑结构，其包括横向支撑结构和竖向支撑结构，所述横向支撑结构呈U型，且各连接节点通过所述竖向支撑结构支撑固定在所述固定底板(1)上；动力系统，其设置在所述固定底板(1)上；所述动力系统包括电磁换向阀(31)和气缸(32)，所述电磁换向阀(31)通过气管连接所述气缸(32)；压力传感器(4)，其与所述气缸(32)连接；夹持装置，其包括第一夹持件(51)、第二夹持件(52)，所述第一夹持件(51)与所述横向支撑结构的闭口端固定连接，所述第二夹持件(52)与所述压力传感器(4)呈线性活动连接；所述第一夹持件(51)与所述第二夹持件(52)在水平向上齐平、且相对布置；杠杆机构，其与所述第二夹持件(52)固定连接、且两端连接所述横向支撑机构；控制装置(7)，其设置在所述固定底板(1)上；所述控制装置(7)电连接所述电磁换向阀(31)；监控系统(8)，其分别电连接所述控制装置(7)、所述压力传感器(4)。2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述横向支撑结构包括第一横梁(211)、第二横梁(212)、第三横梁(213)，所述第一横梁(211)两端分别垂直连接所述第二横梁(212)和所述第三横梁(213)，所述第二横梁(212)、所述第三横梁(213)平行布置且朝向相同，形成U型框架；所述竖向支撑结构包括第一立柱(221)、第二立柱(222)、第三立柱(223)、第四立柱(224)，所述第一立柱(221)、所述第二立柱(222)分别设置在U型框架的两开口端，所述第三立柱(223)、所述第四立柱(224)分别设置在所述第一横梁(211)与所述第二横梁(212)、所述第一横梁(211)与所述第三横梁(213)的连接节点位置。3.根据权利要求2所述的一种光纤光栅传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述第一立柱(221)外侧壁上端设置电磁换向阀支撑座(2211)，所述电磁换向阀支撑座(2211)通过支撑件支撑所述电磁换向阀(31)。4.根据权利要求1所述的一种光纤光栅传感器疲劳试验装置，其特征在于：所述竖向支撑结构还包括气缸支撑座(225)，所述气缸支撑座(225)通过三角支撑件(2251)固定在所述固定底板(1)上；所述气缸支撑座(22...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵利强，
申请(专利权)人：深圳市捷德智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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