磁座式应变计技术领域
本发明涉及一种磁座式应变计。
背景技术
应变计又称为负荷囊(loadcell)，其由金属材料加压变形后，金属阻抗产生变化所做成的。当金属材料受到拉力或张力时，金属材料变细，电气阻抗增加；反之，受到压缩时，则金属阻抗变小。应用该原理制成的感测装置称为应变计，应变计内的检测元件为应变片。应变片可以将物理现象中的压力变换成电气信号输出，因此常被用在荷重、张力、压力转换的场合之中，能将工程构件上的应变，即尺寸变化转换成为电信号输出。
电阻应变计是一种用途广泛的高精度力学量传感元件，其基本作用就是把构件表面的变形量转变为电信号，输入相关的仪器仪表进行分析。电阻应变计的应用范围十分广泛，适用的结构包括航空、航天器、原子能反应堆、桥梁、道路、大坝以及各种机械设备、建筑物等；并且适用于室内实验、模型实验，还可以在现场对实际结构或部件进行测量。
传统的电阻应变计根据安装方式可分为粘贴式、焊接式和喷涂式三类，用纸、胶膜、玻璃纤维布作基底的应变计，采用粘结剂粘贴；用金属薄片或金属网作基底的应变计，采用点焊或滚焊固定在金属构件上；对于临时基底型应变计,采用粘结剂、氧炔焰或等离子焰将金属氧化物熔化并喷涂的方法，将敏感栅固定于金属基底或构件表面上。
上述几类的应变计都无法被重复使用，显著提高成本，而且安装工序复杂，安装效率低，人工安装操作对检测数据的不确定度影响非常大，影响应变计的检测精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磁座式应变计，本应变计克服了传统采用粘贴式、焊接式和喷涂式安装应变计的缺陷，应变片可重复使用，有效降低成本，且安装便捷，避免人工安装操作对检测精度的影响，确保了检测精度。
为解决上述技术问题，本发明磁座式应变计包括应变片、底面开口的筒形壳体、底座、支撑杆、环形磁铁块和调整手柄，所述支撑杆垂直设于所述筒形壳体并且作升降和旋转运动，所述调整手柄底端设有凸块并且铰接于所述支撑杆顶端，所述底座位于所述筒形壳体内并且所述支撑杆底端穿入所述底座顶面，所述应变片通过槽口设于所述底座的底面，所述支撑杆底端抵靠所述应变片，所述环形磁铁块设于所述筒形壳体底面。
进一步，本应变计还包括弹簧和挡片，所述挡片设于所述支撑杆中部并且位于所述筒形壳体内，所述弹簧套入所述支撑杆并且位于所述底座顶面与挡片之间。
进一步，所述支撑杆底端是球形端面。
进一步，所述筒形壳体壁间隔开有观察窗口。
进一步，所述筒形壳体壁在所述观察窗口下方垂直设有第一刻度线，所述底座的周面居中垂直设有第二刻度线。
由于本发明磁座式应变计采用了上述技术方案，即本应变计包括应变片、底面开口的筒形壳体、底座、支撑杆、环形磁铁块和调整手柄，所述支撑杆垂直设于所述筒形壳体并且作升降和旋转运动，所述调整手柄底端设有凸块并且铰接于所述支撑杆顶端，所述底座位于所述筒形壳体内并且所述支撑杆底端穿入所述底座顶面，所述应变片通过槽口设于所述底座的底面，所述支撑杆底端抵靠所述应变片，所述环形磁铁块设于所述筒形壳体底面。本应变计克服了传统采用粘贴式、焊接式和喷涂式安装应变计的缺陷，应变片可重复使用，有效降低成本，且安装便捷，避免人工安装操作对检测精度的影响，确保了检测精度。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明磁座式应变计的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为本应变计中底座与应变片的连接示意图；
图4为图3的侧视图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明磁座式应变计包括应变片6、底面开口的筒形壳体1、底座2、支撑杆3、环形磁铁块4和调整手柄5，所述支撑杆3垂直设于所述筒形壳体1并且作升降和旋转运动，所述调整手柄5底端设有凸块51并且铰接于所述支撑杆3顶端，所述底座2位于所述筒形壳体1内并且所述支撑杆3底端穿入所述底座2顶面，所述应变片6通过槽口61设于所述底座2的底面，所述支撑杆3底端抵靠所述应变片6，所述环形磁铁块4设于所述筒形壳体1底面。
进一步，本应变计还包括弹簧7和挡片8，所述挡片8设于所述支撑杆3中部并且位于所述筒形壳体1内，所述弹簧7套入所述支撑杆3并且位于所述底座2顶面与挡片8之间。当通过调整手柄室支撑杆下移时，套入支撑杆的弹簧被压紧，从而使得底座底端的应变片可靠紧贴于被测构件表面，以保证应变片被压实，确保测量精度。
进一步，所述支撑杆3底端是球形端面31。当支撑杆的球形端面抵靠应变片时，通过球形端面与应变片的接触，使得应变片可以在单方向实现微调。
进一步，所述筒形壳体1壁间隔开有观察窗口11。在本应变计使用时，通过观察窗口及时掌握当前应变片所处的方向，以便通过调整手柄对应变片的方向进行精确调整，确保应变片与被测构件表面的可靠贴合。
进一步，所述筒形壳体1壁在所述观察窗口11下方垂直设有第一刻度线12，所述底座2的周面居中垂直设有第二刻度线21。第一刻度线和第二刻度线用于与被测构件表面定位线匹配，使得应变片可快速定位于被测构件表面的测试点，方便本应变计的使用。
本应变计使用时，首先采用酒精或丙酮清除试样表面10cm2左右被测面积上的灰尘、污垢和油渍；标记本应变计安装位置，在试样表面横向标记安装位置，并作十字标记；将本应变计的调整手柄调整至OFF位置，即支撑杆上升，将筒形壳体壁的第一刻度线与十字标记拟合，同时筒形壳体底面的环形磁铁块吸附于试样表面，使本应变计可靠定位固定于试样表面；通过观察窗口采用调整手柄旋转支撑杆，支撑杆旋转带动底座转动，实现应变片的微调，并使底座的第二刻度线与试样表面的十字标记拟合，以确定应变片方向与试样表面的测试点位置一致，将调整手柄调整至ON位置，即支撑杆带动应变片下降，应变片贴合于试验表面的测试点，即可实施构件表面测试点的变形量测试。
本应变计安装便捷，避免人工安装操作对检测精度的影响，确保了检测精度，同时应变片可通过槽口拆装，使得应变片可重复使用，有效降低成本。