本實用新型涉及物體形變量的測量技術領域,具體為一種應變片標定裝置。
背景技術:
生活中的物體均會在外力作用下產(chǎn)生或多或少的變形,出現(xiàn)變形后不僅會影響其質(zhì)量,還會影響其使用精度,更會對其它相應的物體造成不同程度的損壞,所以掌握一些關鍵物體(如機械零部件)的形變量以保證設備的使用壽命是很有必要的。但現(xiàn)有的測量工具均為專用設備,且需專業(yè)人士操作,對于普通大眾來說,操作很不方便,也很難普及,從而忽視了設備的質(zhì)量和保養(yǎng),影響其使用壽命。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單,操作容易,成本低廉的應變片標定裝置,技術方案如下:
一種應變片標定裝置,包括相互平行的底座和頂座,底座和頂座通過帶刻度的支撐桿固定連接,支撐桿上設置有滑塊,滑塊與頂座間設有用于調(diào)節(jié)滑塊位置的調(diào)節(jié)螺栓,滑塊與底座間設有通過壓塊固定的應變片安裝載體,應變片安裝載體上粘貼有與其伸縮方向垂直的應變片,應變片與電阻串聯(lián)且連接到直流電源,應變片兩端還設有電壓或電阻測量設備。
進一步的,所述滑塊上還安裝有用于測量滑塊移動距離的圓盤刻度表。
更進一步的,所述支撐桿為兩條,其與底座和頂座通過支撐桿鎖緊螺母固定構(gòu)成“井”字形支撐架。
更進一步的,所述應變片安裝載體固定在兩個壓塊之間,兩壓塊分別通過壓塊鎖緊螺栓與底座和滑塊固定連接。
本實用新型的有益效果是:
1)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單可靠,操作容易,能根據(jù)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓進行多點測量應變片的形變量,準確的擬合出應變片的形變量與電壓變化值(電阻變化值)的線性關系;
2)本實用新型實用性較強,適用于各類應變片形變量測量和標定;
3)本實用新型成本低,僅需直流穩(wěn)壓電源和電壓(電阻)測量設備(如萬用表等)、1~3個應變片,便可測量物體的形變量。
附圖說明
圖1為本實用新型應變片標定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
1-底座;2-壓塊鎖緊螺栓;3-壓塊;4-帶刻度的支撐桿;5-應變片安裝載體;6-應變片;7-圓盤刻度表;8-滑塊;9-支撐桿鎖緊螺母;10-調(diào)節(jié)螺栓;11-頂座。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案和技術效果做進一步詳細說明。如圖1所示,一種應變片標定裝置,其特征在于,包括相互平行的底座1和頂座11,底座1和頂座11通過帶刻度的支撐桿4固定連接,支撐桿4上設置有滑塊8,滑塊8與頂座11間設有用于調(diào)節(jié)滑塊8位置的調(diào)節(jié)螺栓10,滑塊8與底座1間設有通過壓塊3固定的應變片安裝載體5,應變片安裝載體5上粘貼有與其伸縮方向垂直的應變片6,應變片6與電阻串聯(lián)且連接到直流電源,應變片6兩端還設有電壓或電阻測量設備。
本實施例的支撐桿4形狀為兩頭小中間大的圓柱體,中間部分為帶有刻度的光滑圓桿,兩端的小圓柱體為帶有部分螺紋的光滑圓桿。
本實施例的底座1橫截面為“L”形,在“L”形底座的內(nèi)部上加工有倒圓角,在底座較厚部位的兩邊加工與支撐桿4兩端小圓柱體外形尺寸一致的圓形通孔,在較薄部位的兩邊加工兩端為半圓形的長形通槽。
本實施例的頂座11外形為一長方體,在頂座的中間位置加工一圓形通孔,兩邊加工與支撐桿兩端小圓柱體外形尺寸相同的圓形通孔。
頂座11與底座1兩端的圓形通孔和支撐桿4兩端的小圓柱體保持同軸安裝,同時支撐桿4大圓柱體的端面和底座1與頂座11的端面貼合,并通過支撐桿鎖緊螺母9將底座1和頂座11與支撐桿4鎖緊而形成一個“井”字形的支撐架。
本實施例的滑塊8橫截面為“L”形,在“L”形滑塊的內(nèi)部加工有倒圓角,在滑塊較厚部位的正中間處加工有螺紋通孔,在其兩端加工有尺寸略大于支撐桿大圓柱體外形尺寸的圓形通孔,以確保滑塊能在支撐桿上滑動,在滑塊較薄部位的兩邊加工兩端為半圓形的長形通槽。
本實施例的調(diào)節(jié)螺栓10穿過頂座11中間的圓形通孔,絲桿與滑塊中間的螺紋通孔配合,通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓10帶動滑塊8移動。
本實施例的壓塊3形狀為長方體,在壓塊3兩端加工有與滑塊8或底座1通槽兩端半圓尺寸一致的圓形通孔,同時在壓塊上加工與底座或滑塊尺寸相同的倒圓角。
本實施例的滑塊8上還安裝有用于測量滑塊8移動距離的圓盤刻度表7,圓盤刻度表7隨滑塊一起移動,圓盤刻度表7上的每個小格為0.02mm,指針旋轉(zhuǎn)一周代表滑塊8移動1mm,與支撐桿4上的刻度共同顯示滑塊移動的全部距離,確保滑塊移動的距離精確可靠。
本實施例的應變片安裝載體5形狀為“槽”形的金屬長條,兩端經(jīng)壓塊3和鎖緊螺栓緊壓在底座1和滑塊8上。
測量時應變片6平整的貼在被測物體的表面并與被測物體的拉伸或壓縮方向保持垂直,測量應變片兩端電壓(電阻)的變化值,擬合出應變片的形變量與電壓(電阻)值變化量的線性關系,通過應變片的形變量與電壓(電阻)值變化量的線性關系來標定被測物體的形變量。
標定方法如下:
將應變片安裝載體經(jīng)壓塊和壓塊鎖緊螺栓固定在底座和滑塊之間,通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓拉動滑塊將應變片的載體拉直,載體此時的長度記為X0。
將應變片平整的粘貼在載體上,記應變片與載體垂直方向的寬度為X1,給應變片串聯(lián)一個阻值恒定的電阻,在應變片和電阻兩端加一恒定的直流電源,測量該狀態(tài)下應變片兩端的電壓值,并記為V0。
旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓帶動滑塊運動,記不同狀態(tài)下載體拉伸或壓縮后的總長度為X2,應變片兩端的電壓值為V1;則此時應變片兩端電壓值的變化量:△V=|V1-V0|,記應變片(粘貼應變片處載體)的形變量為△x。
由式X1/X0=△x/|X2-X0|可得應變片(粘貼應變片處載體)的形變量:△x=X1|X2-X0|/X0。
通過多次多點測量,擬合出應變片(粘貼應變片處載體)的形變量△x與應變片兩端電壓變化值△V的線性方程,標定出應變片與形變量的變化關系。
通過所確定的應變片與形變量的線性關系,便可將應變片粘貼在任何物體上測量物體的形變量。