一种用于应力测量系统校准的压应力发生装置制造方法
【专利摘要】本发明设计一种用于应力测量系统校准的压应力发生装置，本装置具有结构简单、外形美观、使用方便的特征。通过拧紧两端的螺栓，来给弹性元件施加载荷，使弹性压应力发生元件上校准区域产生一定的压应力。然后用超声应力检测系统对弹性压应力发生元件上校准区域内的压应力值进行测量，压应力值通过环形测力传感器测出的压力值和几何测量仪器测出的弹性元件上校准区域的横截面长度和宽度计算得到，并作为标准压应力值。环形测力传感器和几何测量仪器经校准溯源，可得证压应力发生装置产生的压应力值具有溯原性和高准确性。通过对比测量值与标准压应力值之间的偏差来评估与校准超声应力检测系统对压应力测量的准确性。
【专利说明】—种用于应力测量系统校准的压应力发生装置
一、【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于应力测量系统校准的压应力发生装置，该装置适用于超声应力检测系统压应力测量性能的评估与校准。
二、【背景技术】
[0002]随着材料的结构应力无损检测技术的发展，超声法应力测量技术成为了主要检测方法之一。尤其是超声临界折射纵波法具有非常广泛的前景。
[0003]任何一种检测装置都有其特定的精确度，都需要相应的校准仪对其检测结果进行评估与校准。声弹性理论中说明了超声波法测量的是相对应力值，只有通过相应的校准仪对其进行校准才能得到真实的绝对应力值。因此设计能产生标准压应力发生装置用于超声无应力检测系统的测量性能进行评估与校准，对保证超声应力检测系统测量的压应力值具有溯原性和准确性，意义重大。
三、
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用于应力测量系统校准的压应力发生装置，且具有结构简单、外形美观和体积小的特点。
[0005]本发明的目的是这样实现的，用被测材料制作弹性压应力发生元件，将两个螺栓从装置的两端旋紧，使弹性压应力发生元件上校准区域产生压应力，由环形测力传感器测出作用在弹性压应力发生元件的压力，再测出弹性压应力发生元件上校准区域的横截面长、宽，通过公式计算出弹性压应力发生元件上校准区域内的压应力值，对于测力的环形力传感器和弹性元件截面测量的长度测量仪器可事先进行校准和溯源，因此，计算出的压应力值可以作为压应力标准值，然后用超声应力检测系统对弹性压应力发生元件上校准区域内的压应力值进行测量，通过与计算所得结果的对比来评估与校准超声应力检测系统对压应力测量的准确性。
四、【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1压应力发生装置装配图；
[0007]图2超声应力检测检测系统对弹性压应力发生元件上校准区域的压应力测量示意图。
[0008]附图标记说明如下:
[0009]图1:螺栓1、垫圈2、环形测力传感器3、弹性压应力发生元件4、螺母5、螺栓6
[0010]图2:超声应力检测系统的传感器7、弹性压应力发生元件4
五、【具体实施方式】
[0011]下面对本发明的【具体实施方式】进行详细说明:
[0012]1.弹性压应力发生元件校准区域压应力的产生与计算[0013](I)弹性压应力发生元件校准区域压应力的产生与计算原理
[0014]如图1所示，将垫圈2、环形测力传感器3、弹性压应力发生元件4由上到下同心放置，螺母5置于弹性压应力发生元件内部，两个螺栓I和6从装置的两端拧入螺母5，便可使弹性压应力发生元件上校准区域产生压应力。压应力值的大小通过测量压力值和弹性元件截面积计算得到，用环形测力传感器测出作用于弹性元件的压力大小，用几何量测量仪器测出弹性压应力发生元件上校准区域横截面的长、宽，则弹性压应力发生元件上校准区域所产生的压应力可以按以下公式计算得出:
[0015]
【权利要求】
1.一种用于应力测量系统校准的压应力发生装置。其特征在于:它包括螺栓、螺母、环形测力传感器、垫圈、弹性压应力发生元件；螺母放于弹性压应力发生元件内部，两个螺栓装在装置的两端；旋转两端的螺栓，使弹性元件受力产生定值压应力，用超声应力检测系统对弹性压应力发生元件上校准区域内的压应力值进行测量，通过与装置发生的标准压应力值进行对比来评估与校准超声应力检测系统对压应力测量的准确性。
2.根据权利要求1所要求的装置发生的标准压应力值，其特征在于:装置产生的压应力值通过用环形测力传感器测出的弹性元件压力值和用几何量测量仪测出的弹性元件尺寸计算得出，因环形测力传感器和几何量测量仪易校准，所以该装置发生的压应力值具有溯原性和较高的准确性，可作为标准压应力值使用。
3.根据权利要求1所述的弹性压应力发生元件，其特征在于:装置中弹性压应力发生元件的材料与被校准的超声应力检测系统要检测的构件或结构的材料相同，能满足超声应力检测系统中声弹性常数与材料种类相关的约束。
4.根据权利要求1所述的弹性压应力发生元件，其特征在于:弹性元件的上下两个圆环结构以及四个矩形柱可以增加弹性压应力发生元件的稳定性。
5.根据权利要求1所述的弹性压应力发生元件，其特征在于:弹性压应力发生元件的四个矩形柱上均可以放置超声应力检测系统的传感器，以便对弹性压应力发生元件上校准区域内的压应力值进行测量。
6.根据权利要求1所述的弹性压应力发生元件，其特征在于:在加工时，弹性压应力发生元件的两个圆环与四个矩形柱连接的结构有倒圆角，可防止应力集中。
7.根据权利要求1所述的弹性压应力发生元件，其特征在于:它是与下端的螺栓相分离的，可以单独进行制作。
8.根据权利要求1所述的旋转两端的螺栓，使弹性元件受力产生定值压应力，其特征在于:通过控制两端螺栓的旋转量，可以对弹性元件施加不同的压力，从而可以在弹性元件材料的弹性范围内多个标准压应力值下对超声应力检测系统测量准确性进行全面校准。
【文档编号】G01L25/00GK103822754SQ201410090609
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】肖定国, 徐春广, 李焕新, 宋文涛, 李骁, 靳鑫 申请人:北京理工大学