專利名稱：一種雙向應(yīng)變傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)變傳感器，尤其是一種雙向應(yīng)變傳感器
裝直。
背景技術(shù)：
雙向加載試驗是研究材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下彈塑性行為的有效方法。對板材，常用的方法是采用十字形試驗件在雙軸加載試驗機上進行雙向拉伸試驗。該方法的優(yōu)點是能獨立控制兩個方向的載荷，通過改變兩個方向的載荷比獲得材料在雙向拉伸應(yīng)力狀態(tài)下的任意屈服點，從而能較全面地研究材料在雙向應(yīng)力狀態(tài)下的屈服行為。國外學(xué)者通過建立液壓伺服雙向拉伸試驗機對鋼、鋁合金、鎂合金等板材進行了大量雙向拉伸試驗，用于研究材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的塑性行為。國內(nèi)由于雙軸加載試驗機的缺乏，對材料的雙向拉伸試驗研究較少，僅對鋼板，高分子材料等材料進行了一些試驗。應(yīng)變傳感器是雙向加載試驗中不可或缺的一種傳感器，但普通的應(yīng)變傳感器只能測量一個方向的應(yīng)變，這樣在雙向加載試驗中就需要兩個應(yīng)變傳感器。但試件的雙向應(yīng)變的方向為十字形，這樣兩個應(yīng)變傳感器的位置就有沖突，傳感器放置多有不便。因此就需要一種能同時測量兩個方向的應(yīng)變傳感器，需要三腳或四腳。因被測試件表面不一定位平面(四腳要求被測量點始終在同一平面上)，所以本傳感器為三只腳。本發(fā)明是一種測量雙向應(yīng)變的傳感器裝置，解決了上述普通傳感器在雙向加載試驗中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種雙向應(yīng)變傳感器，其通過三個針腳位置的變化測量雙向加載試驗中物體的雙向應(yīng)變。能夠解決現(xiàn)有傳感器在雙向加載試驗中存在的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種雙向應(yīng)變傳感器裝置，包括一個長方體、三個彈簧片和三個剛性針腳；所述彈簧片上貼有應(yīng)變片，且三個彈簧片的上端分別垂直連接在所述長方體三個側(cè)邊上，然后三個彈簧片的下端分別連接一個剛性針腳。上述三個彈簧片和所述長方體三個側(cè)邊通過螺孔和螺栓固定連接。上述三個彈簧片的下端通過螺孔和螺栓與剛性針腳連接。上述彈簧片的兩端寬度大于中部寬度，在兩端分別開設(shè)有螺孔。上述長方體在三個側(cè)面上分別開設(shè)有螺孔，且在上端面與下端面之間開設(shè)有垂直的通孔。上述剛性針腳的上端開設(shè)有與所述彈簧片下端相配合的安裝槽，在安裝槽內(nèi)開設(shè)有螺孔。進一步的,該裝置還包括有支架,所述支架為一具有凹槽的條狀體,凹槽的一側(cè)邊設(shè)有鏤空口，在凹槽的底部固定設(shè)置有支架彈簧片。本發(fā)明的雙向應(yīng)變傳感器裝置只需要一個傳感器就能測量雙向加載試驗中十字形試件兩個方向上的應(yīng)變，克服了現(xiàn)有應(yīng)變傳感器需要兩個，而且位置存在沖突而致安裝不便的缺點。本傳感器精度高，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，是一種滿足各方面需求的傳感器。


圖1-3為本發(fā)明雙向應(yīng)變傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4-5為本發(fā)明雙向應(yīng)變傳感器中長方體5的結(jié)構(gòu)不意圖。

圖6-7為本發(fā)明雙向應(yīng)變傳感器中彈簧片4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8-9為本發(fā)明雙向應(yīng)變傳感器中剛性針腳的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為雙向加載試驗中十字形試件的樣圖。圖11-12為本發(fā)明的工作原理示意圖。圖13-14為本發(fā)明支架7的示意圖。圖15-16為本發(fā)明的整體工作示意圖。圖I至圖12中1、2和3為剛性針腳；4為彈黃片；5為長方體；6為十子形試件；7為傳感器支架；8為支架彈簧片。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述參見圖1-9,本發(fā)明的雙向應(yīng)變傳感器裝置,包括一個長方體5、三個彈簧片4和三個剛性針腳I、2、3。其中彈簧片4上貼有應(yīng)變片，且三個彈簧片4的上端分別垂直連接在所述長方體5三個側(cè)邊上，然后三個彈簧片4的下端分別連接一個剛性針腳。如圖6-7，彈簧片4的兩端寬度大于中部寬度，在兩端分別開設(shè)有螺孔。如圖4-5，長方體5在三個側(cè)面上分別開設(shè)有螺孔，且在上端面與下端面之間開設(shè)有垂直的通孔。三個彈簧片4和所述長方體5三個側(cè)邊通過螺孔和螺栓固定連接。如圖8-9剛性針腳的上端開設(shè)有與所述彈簧片4下端相配合的安裝槽，在安裝槽內(nèi)開設(shè)有螺孔。三個彈簧片4的下端通過螺孔和螺栓與剛性針腳連接。本發(fā)明通過剛性針腳I與剛性針腳3的距離變化能夠測得物體一個方向上的應(yīng)變。通過剛性針腳I和剛性針腳3之間的連線與剛性針腳2之間的距離的變化能夠測的物體另一個方向上的應(yīng)變。參見圖13和圖14，本發(fā)明的雙向應(yīng)變傳感器裝置還包括有支架7，支架7為一具有凹槽的條狀體，凹槽的一側(cè)邊設(shè)有鏤空口，在凹槽的底部固定設(shè)置有支架彈簧片8。以下給出本發(fā)明的一種具體的實施例如圖15和圖16所示，在雙向加載試驗中，傳感器裝在支架7上，使長方體5嵌入支架7的凹槽中，支架7上的彈簧片8頂住長方體5上端面，使三個剛性針腳和十字形試件
6(如圖10-12)的表面相接觸。雙向加載試驗機沿兩個相互垂直的方向給十字形試件6施加載荷，十字形試件6受力發(fā)生應(yīng)變，帶動與其接觸的三個剛性針腳使其位置改變，與剛性針腳相連的三個彈簧片4受力彎曲，彈簧片4上的應(yīng)變片能夠測出彈簧片4的彎曲程度，根據(jù)彈簧片4彎曲程度測出剛性針腳的位置改變量。其中，通過剛性針腳I與剛性針腳3的距離變化能夠測得物體一個方向上的應(yīng)變；通過剛性針腳I和剛性針腳3之間的連線與剛性針腳2之間的距離的變化能夠測的 物體另一個方向上的應(yīng)變。
權(quán)利要求
1.ー種雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，包括一個長方體(5)、三個彈簧片(4)和三個剛性針腳(1、2、3);所述彈簧片(4)上貼有應(yīng)變片，且三個彈簧片(4)的上端分別垂直連接在所述長方體(5 )三個側(cè)邊上，然后三個彈簧片(4 )的下端分別連接ー個剛性針腳(I、2、3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，所述三個彈簧片(4)和所述長方體(5)三個側(cè)邊通過螺孔和螺栓固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，所述三個彈簧片(4)的下端通過螺孔和螺栓與剛性針腳連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，所述彈簧片(4)的兩端寬度大于中部寬度，在兩端分別開設(shè)有螺孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，所述長方體(5)在三個側(cè)面上分別開設(shè)有螺孔，且在上端面與下端面之間開設(shè)有垂直的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，所述剛性針腳的上端開設(shè)有與所述彈簧片(4)下端相配合的安裝槽，在安裝槽內(nèi)開設(shè)有螺孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向應(yīng)變傳感器裝置，其特征在于，還包括有支架(7)，所述支架(7)為ー具有凹槽的條狀體，凹槽的ー側(cè)邊設(shè)有鏤空ロ，在凹槽的底部固定設(shè)置有支架彈簧片(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙向應(yīng)變傳感器裝置，包括一個長方體、三個彈簧片和三個剛性針腳；所述彈簧片上貼有應(yīng)變片，且三個彈簧片的上端分別垂直連接在所述長方體三個側(cè)邊上，然后三個彈簧片的下端分別連接一個剛性針腳。本發(fā)明的雙向應(yīng)變傳感器裝置只需要一個傳感器就能測量雙向加載試驗中十字形試件兩個方向上的應(yīng)變，克服了現(xiàn)有應(yīng)變傳感器需要兩個，而且位置存在沖突而致安裝不便的缺點。本傳感器精度高，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，是一種滿足各方面需求的傳感器。
文檔編號G01B7/16GK102768010SQ20121023910
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者任乃勝, 方欽志, 胡勤偉 申請人:西安交通大學(xué)