专利名称：一种电阻应变式消偏心二维引伸仪的制作方法
技术领域：
本实用新硅涉及一种电阻应变式消偏心二维引伸仪法，适用于材料力学性能试验中圆截面试样的轴向和径向变形测量，属力学试验技术及传感器技术领域。
背景技术：
材料拉伸力学性能试验，通常需要使用引伸仪实时测量试样在轴向载荷作用下发生的变形。引伸仪可以分为接触式和非接触式两类。接触式引伸仪又可以分为机械式和电子式两种，在常温力学性能测试中，机械式引伸仪已经被淘汰，目前普遍使用的是电阻应变式电子引伸仪。非接触式引伸仪利用数字图像技术(包括不同的图像识别和跟踪方法)测量试样的变形，一般也称为光学引伸仪。光学引伸仪具有无附加应力、量程大等优点，是引伸仪发展的一个重要方向，但由于价格昂贵、使用灵活性差等原因，在应用上有很大的局限性。不论在科学研究还是工程技术领域，实际使用最多的引伸仪产品是手工装夹的电阻应 变式电子引伸仪，其典型分辨率为I微米，这类引伸仪构造简单、造价低廉、操作简便，预计至少在未来几十年内，仍然会为保持大量使用的局面。现有的引伸仪产品，包括接触式和非接触式的，绝大多数是轴向引伸仪，横向引伸仪则很少。轴向引伸仪和横向引伸仪都是单向仪器，只能作单一方向的变形测量。光学引伸仪中有可以同时进行轴向和横向变形测量的产品，但由于受到图像分析方法的限制，仅对平面变形能够获得较高的测量精度，因此只适合于矩形截面试样，不适合圆截面试样。现有的轴向引伸仪，以“单边”型的为多，只有少数产品是“双边”型的，而所有的“单边”型轴向引伸仪都存在一个原理性缺陷，即测量数据的准确性不可避免地受到由结构不对称性所引起的“偏心效应”的影响。现有的引伸仪，不论轴向引伸仪还是横向引伸仪，绝大多数只能测量试样的变形，即试样尺寸的改变量，而不能测量试样的尺寸大小，更不能实时跟踪测量试样的外形尺寸。因此，在材料力学性能试验中需要单独测量试样的尺寸。例如圆截面试样的拉伸试验，要先用游标卡尺或其它工具测量试样的直径，然后再在试验机上对试样进行加载测试。对于许多材料，尤其是一些新型材料的力学性能测试，需要同步测量试样的轴向变形和横向变形，并且能够实时测量试样的横截面尺寸，同时还希望测量仪器系统分辨率高，简单易用，然而在现有的引伸仪产品尚不能满足这样的要求。
发明内容本实用新硅的目的是为材料力学性能试验提供一种用于圆截面试样在轴向载荷作用下变形测量的电阻应变式消偏心二维引伸仪(以下简称二维引伸仪)。本实用新硅的电阻应变式消偏心二维引伸仪包括三U形传感器、辅助定位板和标准器三部分，其中三U形传感器包括变截面梁弹性体、上U形弹性体、下U形弹性体、四个刃块、两块刚性压板、两只刚性圆柱体、四枚调节螺钉和十二枚单轴电阻应变计R1I12t5变截面梁弹性体有一个纵向对称面yx和一个横向对称面zx，横截面为矩形，中央横截面的面积最大，纵向四个侧面中有一个基准面，与基准面相对的侧面是主刚度控制面，另外两个相互平行的侧面是副刚度控制面；主刚度控制面分为中央弧面、上平直面、下平直面、上斜直面和下斜直面五部分，将变截面梁弹性体对称地分为五段中央高刚度段Sa、上应变敏感段sub、下应变敏感段Slb、上连接定位段Su。和下连接定位段Sle ;上斜直面和下斜直面与基准面有夹角θ，Θ <2° ;上连接定位段Su。上与上斜直面相对的一面是斜直面，斜直面与上斜直面平行；下连接定位段Slc上与下斜直面相对的一面是斜直面，斜直面与下斜直面平行；在上连接定位段Su。和下连接定位段Sk的中部各加工有一个圆柱形通孔，二者的轴线位于对称面yx内，夹角为2 Θ。上U形弹性体形状对称，其结构包括第一基座和与第一基座两端固联的第一、第二变截面悬臂梁；第一、第二变截面悬臂梁的横截面均为矩形，且从自由端a到根部e分为头部ac和颈部ce两段，头部ac段的横截面面积大于颈部ce段的横截面面积。 第一、第二两根变截面悬臂梁在靠近自由端a处各并列加工有两个第一圆形台阶通孔，第一变截面悬臂梁上的两个第一圆形台阶通孔与第二变截面悬臂梁上的两个第一圆形台阶通孔分别同轴。在第一、第二两根变截面悬臂梁的中部各加工有一个第一螺纹台阶孔，两个第一螺纹台阶孔在靠近上U形弹性体内侧的区段均为圆柱形光孔，靠近上U形弹性体外侧的区段均为螺纹孔，光孔的直径小于螺纹孔的内径；两根变截面悬臂梁上的第一螺纹台阶孔处于同轴位置，形状和尺寸相同；在第一基座的中部加工有第一变截面梁弹性体容槽和第一螺纹孔，第一变截面梁弹性体容槽的宽度W1大于变截面梁弹性体的宽度W0,第一变截面梁弹性体容槽的深度h大于变截面梁弹性体上连接定位段Su。的厚度Iv第一变截面梁弹性体容槽的长度I1等于变截面梁弹性体上连接定位段Su。的长度Itl，第一螺纹孔的轴线位于上U形弹性体的U形平面内，且与上U形弹性体的轴线重合。下U形弹性体与上U形弹性体形状和尺寸相同，其结构包括第二基座和与第二基座两端固联的第三、第四变截面悬臂梁；第三、第四变截面悬臂梁的横截面均为矩形，且从自由端f到根部i分为头部fg和颈部gi两段，头部fg段的横截面面积大于颈部gi段的横截面面积。第三、第四两根变截面悬臂梁在靠近自由端f处各并列加工有两个第二圆形台阶通孔，第三变截面悬臂梁上的两个第二圆形台阶通孔与第四变截面悬臂梁上的两个第二圆形台阶通孔分别同轴。第三、第四两根变截面悬臂梁的中部各加工有一个第二螺纹台阶孔，两个第二螺纹台阶孔在靠近下U形弹性体内侧的区段均为圆柱形光孔，靠近下U形弹性体外侧的区段均为螺纹孔，光孔的直径小于螺纹孔的内径；两根变截面悬臂梁上的第二螺纹台阶孔处于同轴位置，形状和尺寸相同；在第二基座的中部加工有第二变截面梁弹性体容槽和第二螺纹孔，第二变截面梁弹性体容槽的宽度W1大于变截面梁弹性体的宽度W0,第二变截面梁弹性体容槽的深度h大于变截面梁弹性体下连接定位段Sk的厚度tv第二变截面梁弹性体容槽的长度I1等于变截面梁弹性体下连接定位段Sk的长度Itl，第二螺纹孔的轴线位于下U形弹性体的U形平面内，且与下U形弹性体的轴线重合。四个刃块均为带有刀刃、定位面和两个螺纹孔的硬质块体，四个刃块的形状和尺寸相同；其中两个刃块通过螺钉与上U形弹性体的第一、第二两根变截面悬臂梁上的第一圆形台阶孔紧固，另两个刃块通过螺钉与下U形弹性体的第三、第四两根变截面悬臂梁上的第二圆形台阶孔紧固，在上U形弹性体和下U形弹性体内侧各形成一副刀口，用于夹持被测试样或标准器；每副刀口的两条刀刃线相互平行，且与上U形弹性体和下U形弹性体的U形平面平行，刀口原始间距Stl小于被测试样或标准器的最小直径dmin。两只刚性圆柱体的形状和尺寸相同，长度大于上U形弹性体上第一、第二变截面悬臂梁的最小间距和下U形弹性体上第三、第四变截面悬臂梁的最小间距，其中第一刚性圆柱体的两端分别置于上U形弹性体的两个第一螺纹台阶孔内，可以在第一螺纹台阶孔的圆柱形光孔内作轴向滑动，第二刚性圆柱体的两端分别置于下U形弹性体的两个第二螺纹台阶孔内，可以在第二螺纹台阶孔的圆柱形光孔内作轴向滑动，在上U形弹性体第一、第二变截面悬臂梁的两个第一螺纹台阶孔以及在下U形弹性体第三、第四变截面悬臂梁的两个第二螺纹台阶孔上各有一枚调节螺钉，这四枚调节螺钉的前部均为光柱，后部均为螺纹段，光柱的直径小于螺纹的根径；四枚调节螺钉与两只刚性圆柱体配合，用于调整上U形弹性体和下U形弹性体的刀口间距。 两块刚性压板是形状和尺寸相同的矩形平板，板的中部加工有圆柱形通孔；变截面梁弹性体的上连接定位段su。和下连接定位段Slc分别与上U形弹性体的第一变截面梁弹性体容槽和下U形弹性体的第二变截面梁弹性体容槽配合，并利用第一螺纹孔、第二螺纹孔、第一刚性压板、第二刚性压板和紧固螺钉，以间隙配合方式或者固定端结合方式连接；上U形弹性体与下U形弹性体的U形口朝向相同；变截面梁弹性体与上U形弹性体和下U形弹性体的连接体构成三U形组合体。在上U形弹性体第一变截面悬臂梁的颈部ce的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R1和R2，第二变截面悬臂梁的颈部ce的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R3和R4 ；电阻应变计R1和R2用于感受第一变截面悬臂梁的弯曲线应变，电阻应变计R3和R4用于感受第二变截面悬臂梁的弯曲线应变，这四枚电阻应变计由导线连接，组成第一全桥电路；在下U形弹性体第三变截面悬臂梁的颈部gi的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R5和R6，第四变截面悬臂梁的颈部gi的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R7和R8 ;电阻应变计R5和R6用于感受第三变截面悬臂梁的弯曲线应变，电阻应变计R7和R8用于感受第四变截面悬臂梁的弯曲线应变，这四枚电阻应变计由导线连接，组成第二全桥电路；在变截面梁弹性体上应变敏感段sub的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R9和R1。，下应变敏感段Slb的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R11和R12;电阻应变计RyRlt^R11和R12用于感受变截面梁弹性体的弯曲线应变，这四枚电阻应变计由导线连接，组成第三全桥电路。布置有电阻应变计％、R2> R3> R4的上U形弹性体和布置有电阻应变计R5、R6> R7和R8的下U形弹性体分别构成两个独立的横向变形引伸传感器；上U形弹性体和下U形弹性体同时构成一对轴向变形引伸臂，这一对引伸臂与布置有电阻应变计RyIVR11和R12的变截面梁弹性体配合，构成一个轴向变形引伸传感器。辅助定位板为具有对称轴z和对称面zx的板状组合体，带有两个直角突肩、一副V形槽和一对平行侧面，这三组结构均处于对称位置；两个直角突肩均位于平行侧面的同一端，分别向平行侧面的外侧突出，其棱线垂直于平行侧面；两个直角突肩的内直角平面与平行侧面构成两个三维直角面形槽位于直角突肩所在的一侧，与辅助定位板的主体板面围成直角结构，V形口朝向辅助定位板的内侧，V形槽自身的对称面垂直于平行侧面且平行于对称轴Z ;辅助定位板用于三U形传感器在被测试样或标准器上的安装定位以及原始标距Ltl的设定；辅助定位板上两个直角突肩所在一端的端面为推压面，安装三U形传感器时，通过推压面对辅助定位板施力。标准器由若干直径不等的标准圆柱体组成，标准圆柱体的数量>5，直径按等差规律排列，其中的最小直径值大于上U形弹性体和下U形弹性体的刀口间距；标准器用于横向变形引伸传感器的校准。本实用新硅的电阻应变式消偏心二维引伸仪的使用方法，其操作步骤如下I)安装旋动三U形传感器上的四枚调节螺钉，使两副刀口的间距S略大于被测试样的直径；将三U形传感器的上下两副刀口悬跨在被测试样的测量段上，利用辅助定位板的两个直角突肩分别抵靠三U形传感器上的第一变截面悬臂梁和第三变截面悬臂梁，或第二变截面悬臂梁和第四变截面悬臂梁的前端面和侧端面，同时将辅助定位板的平行平面置于上U形弹性体和下U形弹性体之间，使变截面梁弹性体产生一定的弯曲变形，利用这一弯曲变形产生的弹性力使上U形弹性体和下U形弹性体与辅助定位板的平行平面保持接触；用手推压辅助定位板的推压面，利用V形槽使辅助定位板与被测试样接触；再次旋动三U形传感器上的四枚调节螺钉，直至松脱，此时三U形传感器依靠上下两副刀口的弹性压力夹持在被测试样上；将辅助定位板沿被测试样的径向移开。安装好的三U形传感器，其上部刀口所在的平面与下部刀口所在的平面相互平行，两个平面的间距等于被测试样的原始标距U。三U形传感器O在引伸仪标定器上的安装方式和在标准器上的安装方式均与其在被测试样上的安装方式相同。2)标定三U形传感器上的轴向变形引伸传感器和横向变形引伸传感器分别采用两种方法标定。轴向变形引伸传感器的标定方法将第三全桥电路接入电阻应变测量仪，并将三U形传感器安装在引伸仪标定器上，用引伸仪标定器给定一组位移AL1, AL2,…，ALn，记下电阻应变测量仪的各次读数εP然后利用最小二乘法求出电阻应变测量仪读数L与位移Λ L的函数关系式，即拟合方程ε r = A Δ L+B(a)式(a)的A和B是常数，分别按公式(a-1)和(a-2)计算
文(Δ./." - Ai,i )(￡■.,. — ￡,)Λ = Μ~^-—--(a_l)
￡(Δ/,-ΔΖ,.)2
/=1B = S-AxALi(d 2 )式(a-1)和(a-2)中，ALi表示给定的位移值；n表示给定的位移值ALi的个数； 表示给定的各个位移值ALi的算术平均数；ε ^表示与不同的给定位移值ALi对应的应
变测量仪读数，&是应变测量仪各次读数ε r的算术平均数。两个横向变形引伸传感器使用标准器标定，标定方法是将第一全桥电路和第二全桥电路分别接入电阻应变测量仪；将三U形传感器依次安装在标准器的各圆柱体上，记下电阻应变测量仪的各次读数Sni和然后利用最小二乘法分别求出由位于上部的横向变形引伸传感器得到的电阻应变测量仪读数ε 和由位于下部的横向变形引伸传感器得到的电阻应变测量仪读数^^与直径值φ的函数关系式，即拟合方程ε ru=AuΦ +Bu(b)ε ^=A1 Φ +B1(c) 式(b)和式(c)中的Au、Bu、AjPB1是常数，分别按公式(b_l)、(b_2)、(c_l)和(c_2)计算
权利要求1. 一种电阻应变式消偏心二维引伸仪，其特征是包括三U形传感器(O)、辅助定位板(22)和标准器(28)三部分，其中三U形传感器(O)包括变截面梁弹性体(I)、上U形弹性体(2)、下U形弹性体(3)、四个刃块(6)、两块刚性压板(4、38)、两只刚性圆柱体(8、39)、四枚调节螺钉(9)和十二枚单轴电阻应变计R广R12 ； 变截面梁弹性体(I)有一个纵向对称面#和一个横向对称面wr，横截面为矩形，中央横截面的面积最大，纵向四个侧面中有一个基准面(10)，与基准面(10)相对的侧面是主刚度控制面(11)，另外两个相互平行的侧面是副刚度控制面(12);主刚度控制面(11)分为中央弧面^^、上平直面^^乂下平直面^^乂上斜直面^^和下斜直面^^五部分，将变截面梁弹性体对称地分为五段中央高刚度段Sa、上应变敏感段Sub、下应变敏感段Slb、上连接定位段su。和下连接定位段Sle ;上斜直面(llu。)和下斜直面(Ille)与基准面(10)有夹角e , e <2。;上连接定位段Su。上与上斜直面(I lu。)相对的一面是斜直面(I lu。)，斜直 面(11U。)与上斜直面(11U。)平行；下连接定位段Slc上与下斜直面(I Ile)相对的一面是斜直面(111())，斜直面(II1J与下斜直面(IIlc)平行；在上连接定位段su。和下连接定位段Sk的中部各加工有一个圆柱形通孔(13)，二者的轴线位于对称面#内，夹角为2 Θ ； 上U形弹性体(2)形状对称，其结构包括第一基座(14)和与第一基座(14)两端固联的第一、第二变截面悬臂梁(CpC2);第一、第二变截面悬臂梁(CpC2)的横截面均为矩形，且从自由端a到根部e分为头部ac和颈部ce两段，头部ac段的横截面面积大于颈部ce段的横截面面积； 第一、第二两根变截面悬臂梁(C1X2)在靠近自由端a处各并列加工有两个第一圆形台阶通孔(15)，第一变截面悬臂梁(C1)上的两个第一圆形台阶通孔(15)与第二变截面悬臂梁(C2)上的两个第一圆形台阶通孔(15)分别同轴；在第一、第二两根变截面悬臂梁(Q、C2)的中部各加工有一个第一螺纹台阶孔(16)，两个第一螺纹台阶孔(16)在靠近上U形弹性体(2)内侧的区段均为圆柱形光孔，靠近上U形弹性体(2)外侧的区段均为螺纹孔，光孔的直径小于螺纹孔的内径；两根变截面悬臂梁(Cp C2)上的第一螺纹台阶孔(16)处于同轴位置，形状和尺寸相同；在第一基座(14)的中部加工有第一变截面梁弹性体容槽(17)和第一螺纹孔(18)，第一变截面梁弹性体容槽(17)的宽度％大于变截面梁弹性体(I)的宽度％，第一变截面梁弹性体容槽(17)的深度hx大于变截面梁弹性体上连接定位段Su。的厚度么，第一变截面梁弹性体容槽(17)的长度I1等于变截面梁弹性体上连接定位段Su。的长度1Q，第一螺纹孔(18)的轴线位于上U形弹性体(2 )的U形平面内，且与上U形弹性体(2 )的轴线重合； 下U形弹性体(3)与上U形弹性体(2)的形状和尺寸相同，其结构包括第二基座(32)和与第二基座(32)两端固联的第三、第四变截面悬臂梁(C3、C4);第三、第四变截面悬臂梁(C3X4)的横截面均为矩形，且从自由端f到根部i分为头部fg和颈部gi两段，头部fg段的横截面面积大于颈部gi段的横截面面积； 第三、第四两根变截面悬臂梁(C3X4)在靠近自由端f处各并列加工有两个第二圆形台阶通孔(33)，第三变截面悬臂梁(C3)上的两个第二圆形台阶通孔(33)与第四变截面悬臂梁(C4)上的两个第二圆形台阶通孔(33)分别同轴；第三、第四两根变截面悬臂梁(C3、C4)的中部各加工有一个第二螺纹台阶孔(34)，两个第二螺纹台阶孔(34)在靠近下U形弹性体(3)内侧的区段均为圆柱形光孔，靠近下U形弹性体(3)外侧的区段均为螺纹孔，光孔的直径小于螺纹孔的内径；两根变截面悬臂梁(C3、C4)上的第二螺纹台阶孔(34)处于同轴位置，形状和尺寸相同；在第二基座(32)的中部加工有第二变截面梁弹性体容槽(34)和第二螺纹孔(36)，第二变截面梁弹性体容槽(35)的宽度K大于变截面梁弹性体(I)的宽度％，第二变截面梁弹性体容槽(35)的深度A1大于变截面梁弹性体下连接定位段Slc的厚度么，第二变截面梁弹性体容槽(35)的长度I1等于变截面梁弹性体下连接定位段Slc的长度I0,第二螺纹孔(36 )的轴线位于下U形弹性体(3 )的U形平面内，且与下U形弹性体(3)的轴线重合； 四个刃块(6)均为带有刀刃(19)、定位面(20)和两个螺纹孔(21)的硬质块体，四个刃块的形状和尺寸相同；其中两个刃块通过螺钉与上U形弹性体(2)的第一、第二两根变截面悬臂梁(C1X2)上的第一圆形台阶孔(15)紧固，另 两个刃块通过螺钉与下U形弹性体(3)的第三、第四两根变截面悬臂梁(C3、C4)上的第二圆形台阶孔(34)紧固，在上U形弹性体(2)和下U形弹性体(3)内侧各形成一副刀口，用于夹持被测试样(27)或标准器(28);每副刀口的两条刀刃线相互平行，且与上U形弹性体(2)和下U形弹性体(3)的U形平面平行，刀口的原始间距&小于被测试样(27)或标准器(28)的最小直径Jmin ； 两只刚性圆柱体(8、39)的形状和尺寸相同，长度大于上U形弹性体(2)上第一、第二变截面悬臂梁(Cp C2)的最小间距和下U形弹性体(3)上第三、第四变截面悬臂梁(C3、C4)的最小间距，其中第一刚性圆柱体(8)的两端分别置于上U形弹性体(2)的两个第一螺纹台阶孔(16)内，可以在第一螺纹台阶孔(16)的圆柱形光孔内作轴向滑动，第二刚性圆柱体(39)的两端分别置于下U形弹性体(3)的两个第二螺纹台阶孔(34)内，可以在第二螺纹台阶孔(34)的圆柱形光孔内作轴向滑动，在上U形弹性体(2)第一、第二变截面悬臂梁(Cp C2)的两个第一螺纹台阶孔(16)以及在下U形弹性体(3)第三、第四变截面悬臂梁(C3、C4)的两个第二螺纹台阶孔(34)上各有一枚调节螺钉(9)，这四枚调节螺钉的前部均为光柱，后部均为螺纹段，光柱的直径小于螺纹的根径；四枚调节螺钉(9)分别与两只刚性圆柱体(8)、(39 )配合，用于调整上U形弹性体(2 )和下U形弹性体(3 )的刀口间距S ; 两块刚性压板(4、38)是形状和尺寸相同的矩形平板，板的中部加工有圆柱形通孔；变截面梁弹性体(I)的上连接定位段Su。和下连接定位段Slc分别与上U形弹性体(2)的第一变截面梁弹性体容槽(17)和下U形弹性体(3)的第二变截面梁弹性体容槽(35)配合，并利用第一螺纹孔(18)、第二螺纹孔(36)、第一刚性压板(4)、第二刚性压板(38)和紧固螺钉(5)，以间隙配合方式或者固定端结合方式连接；上U形弹性体(2)与下U形弹性体(3)的U形口朝向相同；变截面梁弹性体(I)与上U形弹性体(2)和下U形弹性体(3)的连接体构成三U形组合体(37)； 在上U形弹性体(2)第一变截面悬臂梁(C1)的颈部ce的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R1和R2，第二变截面悬臂梁(C2)的颈部ce的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R3和R4;电阻应变计R1和R2用于感受第一变截面悬臂梁(C1)的弯曲线应变，电阻应变计R3和R4用于感受第二变截面悬臂梁(C2)的弯曲线应变，这四枚电阻应变计由导线连接，组成第一全桥电路(29 );在下U形弹性体(3 )第三变截面悬臂梁(C3)的颈部gi的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R5和R6，第四变截面悬臂梁(C4)的颈部gi的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R7和R8;电阻应变计R5和R6用于感受第三变截面悬臂梁(C3)的弯曲线应变，电阻应变计R7和R8用于感受第四变截面悬臂梁(C4)的弯曲线应变，这四枚电阻应变计由导线连接，组成第二全桥电路(30);在变截面梁弹性体(I)上应变敏感段Sub的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R9和Rltl,下应变敏感段Slb的内外两侧沿梁的轴线方向对称粘贴有电阻应变计R11和R12 ；电阻应变计R9、R1(i、R11和R12用于感受变截面梁弹性体(I)的弯曲线应变，这四枚电阻应变计由导线连接，组成第三全桥电路(31)； 布置有电阻应变计Rp R2> R3> R4的上U形弹性体(2)和布置有电阻应变计R5、R6> R7和R8的下U形弹性体(3)分别构成两个独立的横向变形引伸传感器；上U形弹性体(2)和下U形弹性体(3)同时构成一对轴向变形引伸臂，这一对引伸臂与布置有电阻应变计R9、R1(I、Rn和R12的变截面梁弹性体(I)配合，构成一个轴向变形引伸传感器； 辅助定位板(22)为具有对称轴z和对称面的板状组合体，带有两个直角突肩(23)、V形槽(24)和一对平行侧面(25)，这三组结构均处于对称位置；两个直角突肩(23)均位于 平行侧面(25)的同一端，分别向平行侧面(25)的外侧突出，其棱线垂直于平行侧面(25)；两个直角突肩(23)的内直角平面与平行侧面(25)构成两个三维直角面；V形槽(24)位于直角突肩(23)所在的一侧，与辅助定位板(22)的主体板面围成直角结构，V形口朝向辅助定位板(22)的内侧，V形槽(24)自身的对称面垂直于平行侧面(25)且平行于对称轴z ;辅助定位板(22)用于三U形传感器(O)在被测试样(27)或标准器(28)上的安装定位以及原始标距Ztl的设定；辅助定位板(22)上两个直角突肩(23)所在一端的端面为推压面(26)，安装三U形传感器(O )时，通过推压面(26 )对辅助定位板(22 )施力； 标准器(28)由若干直径不等的标准圆柱体组成，标准圆柱体的数量> 5，直径按等差规律排列，其中的最小直径值大于上U形弹性体(2)和下U形弹性体(3)的刀口间距；标准器(28)用于横向变形引伸传感器的校准。
专利摘要本实用新硅公开了一种电阻应变式消偏心二维引伸仪。该引伸仪包括三U形传感器、辅助定位板和标准器。三U形传感器由两个带有夹持刀口并布置有电阻应变计的U形弹性体构成两个独立的径向引伸传感器，二者与一个布置有电阻应变计的弹性梁组成一个U形消偏心轴向引伸传感器。标准器用于径向引伸传感器的标定。该引伸仪的使用方法是，利用辅助定位板设定轴向引伸传感器的原始标距并将三U形传感器安装在被测试样上，三个弹性元件上的电阻应变计分别以全桥形式接入电阻应变测量仪；被测试样受到轴向载荷作用时，轴向引伸传感器实时输出轴向变形信号，两个径向引伸传感器实时输出两个夹持截面的直径信号。
文档编号G01B7/16GK202661036SQ20122032561
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者鲁阳, 胡惠君, 李振华, 雷华, 吕荣坤 申请人:浙江大学