一种应变片高温下性能参数标定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应变片高温下性能参数标定装置

【技术实现步骤摘要】
一种应变片高温下性能参数标定装置


[0001]本专利技术涉及构件载荷测量设备领域，更具体的说，是涉及一种应变片高温下性能参数标定装置
。

技术介绍

[0002]构件在载荷作用下的应变和应力等量值需要借助应变片来测量
。
制造厂家在同一批次应变片生产出来后，宽泛地以相同性能参数来衡量该批次应变片
。
为了提高应变片测量精度，实际使用前一般需要借助等截面纯弯曲梁
、
等强度悬臂梁或拉压试件的方法进行应变片关键性能参数的标定
。
目前，常用的应变片高温下性能参数标定装置，大多采用等截面纯弯曲梁和等强度悬臂梁的位移加载法进行标定，系统复杂
、
分系统间相互不独立
、
不易工程实现
。
而且位移测量方法均为接触式位移测量方法，由于高温环境下的热胀冷缩致使相互不独立的分系统部件间的间隙发生变化，从而使得接触式位移测量精度较差，这直接降低了应变片性能参数的位移测量精度
。
对于大部分采用等强度悬臂梁的标定装置，采用螺栓或压块的形式对等强度悬臂梁施加固支约束，无法做到固支约束部位与位移加载点距离的精确控制，从而导致通过加载位移计算得到的真实应变的准确性降低
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是，克服上述现有技术中存在的不足，提供一种应变片高温下性能参数标定装置，实现对室温至
1400℃
温度范围内应变片的性能参数
。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案如下：应变片高温下性能参数标定装置，其包括：温度加载系统，刚性平台，等强度悬臂梁系统，变形加载系统，测量系统，热输出测量平板；温度加载系统
、
等强度悬臂梁系统和测量系统设置在刚性平台之上，变形加载系统设置在温度加载系统之内，测量系统设置在温度加载系统外，热输出测量平板设置在温等强度悬臂梁系统之上
。
[0005]温度加载系统，优选地，采用马弗炉形式，根据等强度悬臂梁系统的实际尺寸大小，自由地设计马弗炉的炉腔尺寸，温度加载系统由马弗炉炉体和马弗炉温度控制系统组成
。
[0006]进一步地，马弗炉的加热元件，优先地，采用热惯性小
、
使用寿命长的硅钼棒，形状为
U
型，合理地进行
U
型硅钼棒的布置，以确保炉腔内温度梯度不大于
5℃
，最高加热温度达
1400℃
甚至更高
。
[0007]进一步地，马弗炉炉体底部保温层可拆卸，并包含必要的支撑和固定部位，且留有等强度悬臂梁系统的安装通孔，该安装通孔的直径应略大于
T
型转接支座的外径
。
[0008]进一步地，马弗炉炉体侧面设有变形加载系统中的
T
型加载螺杆的变形加载孔和非接触式激光的位移测量孔，且相应的孔径分别略大于
T
型加载螺杆的加载杆径和非接触式激光的光路半径
。
[0009]进一步地，马弗炉温度控制系统，优先地，采用
PID
程序控制，且控制的温度波动度
不大于
±
2℃。
[0010]刚性平台，优选地，采用普通钢材料，其厚度不低于
50mm
，重量大于所承载物体重量的
10
倍
。
[0011]进一步地，刚性平台表面设有均匀
、
正交的
T
型固定槽，用于整个系统的安装固定
。
[0012]等强度悬臂梁系统包括等强度悬臂梁
、L
型安装座
、T
型转接支座
、T
型固定支座
、
定位销， T
型固定支座固定在刚性平台上，
T
型转接支座底部设置在
T
型固定支座的凹槽内，
T
型转接支座顶面安装
L
型安装座，定位销将等强度悬臂梁顶部与
L
型安装座顶部进行定位，等强度悬臂梁底端安装在
L
型安装座水平壁一端
。
[0013]等强度悬臂梁，优先地，采用高温合金材料，等强度悬臂梁梁身采用
L
型一体化整体加工制成，且在加工完成后应去除加工应力
。
[0014]进一步地，等强度悬臂梁顶部开有半圆定位孔，位移加载和测量处开有球形加载
/
测量凹坑，梁身两侧斜边应精确汇聚于加载处
。
[0015]进一步地，
L
型等强度悬臂梁的水平固支部分，优先地，采用长方体形状，并设有通孔
。
[0016]L
型安装座，优先地，采用高温合金材料，其底部开有与等强度悬臂梁水平固支部分相合的固定槽和螺纹孔
。
[0017]进一步地，
L
型安装座的底部设有与
T
型转接支座相合的安装通孔
。
[0018]进一步地，
L
型安装座的两侧设有挂耳，以便于实现热输出平板的自由悬挂
。
[0019]进一步地，
L
型安装座的顶部设有变形加载孔
、
直线轴承安装孔
、
半圆定位孔，直线轴承的安装孔的中心与加载孔中心同轴，半圆定位孔的孔径与等强度悬臂梁顶部的半圆定位孔的孔径一致
。
[0020]T
型转接支座，优先地，采用高温合金材料，其顶部开有与
L
型安装座的安装通孔相合的螺纹孔，其底部设有与
T
型固定支座相合的圆柱外螺纹
。
[0021]T
型固定支座，优先地，采用高温合金材料，其顶部设有与
T
型转接支座的外螺纹相合的内螺纹，其底部设有可与刚性平台
T
型固定槽连接的安装通孔
。
[0022]定位销，优先地，其直径应与等强度悬臂梁和
L
型安装座顶部的半圆定位孔孔径一致，并设有水准器来校准水平
。
[0023]变形加载系统包括
T
型加载螺杆和直线轴承
。
[0024]T
型加载螺杆，优先地，采用高温合金材料，手柄加载处采用绝缘绝热材料包覆，加载部位包含螺纹和光杆两部分，螺纹部分加载头则为与等强度悬臂梁球形加载凹坑尺寸相匹配的凸球形
。
[0025]直线轴承，优先地，采用高温合金材料，类型为法兰型直线轴承
。
法兰型直线轴承的安装孔中心与变形加载孔以及等强度悬臂梁的球形加载
/
测量凹坑处于同一条轴线上
。
[0026]测量系统包括静态数据采集仪
、
非接触式激光
、
应变片和
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应变片高温下性能参数标定装置，该装置包括温度加载系统
、
刚性平台，其特征在于：还包括等强度悬臂梁系统
、
变形加载系统
、
测量系统
、
热输出测量平板；温度加载系统
、
等强度悬臂梁系统和测量系统设置在刚性平台之上，变形加载系统设置在温度加载系统之内，测量系统设置在温度加载系统外，热输出测量平板设置在温等强度悬臂梁系统之上
。2.
根据权利要求1所述的应变片高温下性能参数标定装置，其特征在于：所述温度加载系统为由马弗炉炉体和马弗炉温度控制系统组成，马弗炉内部采用四面
U
型硅钼棒进行均匀加热，炉体底部留有等强度悬臂梁系统的安装通孔，侧面留有变形加载通孔和挠度测量通孔
。3.
根据权利要求1所述的应变片高温下性能参数标定装置，其特征在于：所述刚性平台水平设置，重量大于所承载物体重量的
10
倍，刚性平台在上表面设有均布
、
正交的
T
型固定槽，用于温度加载系统
、
等强度悬臂梁系统和测量系统的安装固定
。4.
根据权利要求1所述的应变片高温下性能参数标定装置，其特征在于：所述等强度悬臂梁系统包括等强度悬臂梁
、L
型安装座
、T
型转接支座
、T
型固定支座和定位销，
T
型固定支座固定在刚性平台上，
T
型转接支座底部设置在
T
型固定支座的凹槽内，
T
型转接支座顶面安装
L
型安装座，定位销将等强度悬臂梁顶部与
L
型安装座顶部进行定位，等强度悬臂梁底端安装在
L
型安装座水平壁一端
。5.
根据权利要求4所述的应变片高温下性能参数标定装置，其特征在于：所述等强度悬臂梁材料为高温合金，等强度悬臂梁梁身采用
L

【专利技术属性】
技术研发人员：张部声，李杰，崔修斌，冯生泉，郭仕林，朱剑，郭静，韩康，张越，
申请(专利权)人：天津航天瑞莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：