一种应变片传感器及其安装方法与流程

本发明涉及传感器安装技术领域，具体涉及一种应变片传感器及其安装方法。

背景技术：

电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，进而输出与外界力大小相对应的信号。

在做应变试验的过程中，待测体放置于弹性体上，弹性体上连接有应变片，待测体给弹性体一定的压力，使得应变片变形并输出信号，应变片粘贴质量的好坏具有举足轻重的作用，它将直接影响测量的结果。

现有技术中，由于应变片自身体积很小，因此应变片在施工现场直接使用502贴在待测件上。此时，力会通过弹性体首先传递至应变片与弹性体的接触面，然后再传递至应变片上，力在传递过程中发生损耗，且502胶水自身的黏结强度低，经过一定时间的光照和雨水，会造成连接强度降低，造成力的传导受损，影响正常的测量精度。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用502对应变片进行胶粘，导致应变片与待测件之间连接强度较低的缺陷。

为此，一种应变片传感器，包括：应变片；过渡件，所述应变片固定在所述过渡件的一侧上，所述过渡件的另一侧设有安装部；覆盖件，固定在所述过渡件上，所述覆盖件靠近所述过渡件的一侧成型有能够容纳所述应变片的容纳腔；

所述容纳腔与所述应变片之间充有填充物，所述填充物完全覆盖所述应变片。

所述填充物为防水硅胶。

所述应变片与所述过渡件通过粘结剂固定。

本发明同时提供一种应变片传感器的安装方法，包括如下步骤：S1.将应变片固定安装在过渡件上；S2.通过所述过渡件的安装部与待测件固定连接。S3.在所述容纳腔内填充防水绝缘硅胶。

所述固定连接为焊接。

所述固定安装为通过在所述容纳腔和所述应变片之间涂设粘结剂固定。

在所述步骤S1和S2之间，还包括如下步骤：a.对所述过渡件与所述应变片进行加热并对应变片施压，保持一段时间后，冷却固化；b.带所述应变片冷却后，将应变片与导线之间通过点焊连接在一起。

在步骤S2中，对所述容纳腔与所述应变片之间的缝隙进行填充的填充物为防水绝缘硅胶。

所述防水绝缘硅胶填满所述容纳腔并完全覆盖所述应变片。

还包括对所述待测件的表面进行打磨抛光的步骤。

在步骤S3之后，还包括对所述应变片进行标定的步骤。

所述标定的步骤包括：i.对待测件施加若干负载力；ii.测量应变片传感器的输出值；iii.计算负载力与输出值的对应关系。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种应变片传感器，包括：应变片；过渡件，所述应变片固定在所述过渡件的一侧上，所述过渡件的另一侧设有安装部；覆盖件，固定在所述过渡件上，所述覆盖件靠近所述过渡件的一侧成型有能够容纳所述应变片的容纳腔；现有技术中，所述应变片通过502直接粘贴在待测体上，经过长时间的风吹日晒，502会发生分解并从待测体上剥落，影响力的传导，造成测量不准确。通过本发明提供的应变片传感器，应变片固定在容纳腔中，且所述容纳腔与所述应变片之间的缝隙处填充有填充物。通过容纳腔和填充物，使得应变片得以封闭，不会暴露在大气中，经过长时间使用，不会出现现有技术中应变片脱落的情况。稳定性较好，且具有良好的测量精度。

2.本发明提供一种应变片传感器，所述填充物为防水绝缘硅胶。石蜡具有良好的密封性能，可以使应变片与大气和水相互隔绝。提高应变片的使用寿命。

3.本发明提供一种应变片传感器，所述应变片与所述容纳腔通过粘结剂固定，粘结剂具有良好的黏结强度，通过粘结剂，可以是应变片紧密贴合在所述过渡件上。

4.本发明同时提供一种应变片传感器的安装方法，包括如下步骤：

S1.将应变片固定安装在过渡件上；S2.通过所述过渡件的安装部与待测件固定连接。S3.在所述容纳腔内填充防水绝缘硅胶。

通过本发明提供的应变片传感器的安装方法，应变片稳定地固定在过渡件上，且过渡件的安装部与待测件之间固定连接，在使用过程中，待测件首先发生形变，此时过渡件受到挤压，应变片随之发生变形，通过桥式电路输出信号。

5.本发明的应变片传感器的安装方法，所述固定连接为焊接。焊接的操作过程简便，接受焊接的两个组件之间连接牢固稳定，且不容易受到外界自然环境的干扰。

6.本发明的应变片传感器的安装方法，在步骤S2之前，还包括对所述待测件的表面进行打磨抛光的步骤。待测件经过打磨抛光后，有利于焊接表面的连接稳定性。

7.本发明的应变片传感器的安装方法，所述标定的步骤包括：i.对待测件施加若干负载力；ii.测量应变片传感器的输出值；iii.计算负载力与输出值的对应关系。

应变片传感器都具有一定的使用寿命，且应变片与待测件之间具有力的传导过程，在传导过程中力会发生损耗，待测件的受力与传感器的输出值之间具有一定的关系，关系可以是线性、也可以是非线性的，因此可以拟合确定出待测件的受力与传感器的输出值之间的函数关系式，一旦关系式确定，则可以抛弃整个应变片传感器，只需要得知待测件的受力的大小，便能够得到输出值的大小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的所述应变片传感器与待测体的连接示意图；

图2为本发明提供的所述应变片传感器的结构示意图。

附图标记说明：

1-应变片；2-过渡件；21-容纳腔；22-安装部；23-填充物；3-粘结剂；4-待测件；5-焊点；6-覆盖件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种应变片传感器，包括：应变片1；过渡件2，所述应变片1固定在所述过渡件2的一侧上，所述过渡件2的另一侧设有安装部22；覆盖件6，固定在所述过渡件2上，所述覆盖件6靠近所述过渡件2的一侧成型有能够容纳所述应变片1的容纳腔21。

本实施例中，所述应变片固定在所述过渡件上，过渡件的另一侧与待测体相连接，待测体的压缩会带动过渡件的压缩，是应变片产生电信号。同时，通过容纳腔21和填充物23，使得应变片1得以封闭，不会暴露在大气中，经过长时间使用，不会出现现有技术中应变片1脱落的情况。本实施例提供的传感器稳定性较好，且具有良好的测量精度。

本实施例中，所述填充物23填满所述容纳腔21并完全覆盖所述应变片1，具体地，所述填充物23为防水绝缘硅胶，防水绝缘硅胶具有良好的密封性能，可以使应变片1与大气和水相互隔绝，提高应变片1的使用寿命。

本实施例中，所述应变片1与所述容纳腔21通过粘结剂3固定，粘结剂3具有良好的黏结强度，通过粘结剂3，可以是应变片1紧密贴合在所述过渡件2上。

具体地，粘结剂3设置在应变片1与过渡件2之间的平行面上。

实施例2

本实施例提供一种应变片传感器的安装方法，包括如下步骤：

S1.将应变片1固定安装在过渡件2上；

S2.通过所述过渡件2的安装部22与待测件4固定连接；

S3.在所述容纳腔23内填充防水绝缘硅胶。

通过本实施例提供的应变片传感器的安装方法，应变片1稳定地固定在过渡件2上，且过渡件2的安装部22与待测件4之间固定连接，在使用过程中，待测件4首先发生形变，此时过渡件2的安装部22受到挤压，应变片1随之发生变形，对待测件4的形变值进行输出。

具体地，所述固定连接为焊接，如点焊。在操作过程中，将过渡件2的四角通过点焊形式焊接在待测件4上。由图1可知，过渡件2与待测件4之间设有焊点5。

本实施例中，所述粘结剂3为应变片标准的粘贴工艺及用料；本实施例中，在所述步骤S1和S2之间，还包括如下步骤：

a.对所述过渡件2与所述应变片1进行加热并对应变片1施压，保持一段时间后，冷却固化；

b.带所述应变片1冷却后，将应变片1与导线之间通过点焊连接在一起。

本实施例中，所述应变片1为高温应变片1，所述过渡件2采用钢片制成，整个加热过程在加热炉中完成。在加热过程中，给予应变片1表面施加压力，使得应变片1贴紧所述容纳腔21。

本实施例中，在步骤S2中，对所述容纳腔21与所述应变片1之间的缝隙进行填充的填充物23为防水绝缘硅胶。所述石蜡填满所述容纳腔21并完全覆盖所述应变片1。

在步骤S3之后，还包括对所述应变片1进行标定的步骤。

所述预设定的步骤包括：

i.对待测件施加若干负载力；

ii.测量应变片传感器的输出值；

iii.计算负载力与输出值的对应关系。

例如，此时定义“待测件施加的若干预设力”为X，“应变片传感器的输出值”为Y，其中X＝[x₁,x₂…x_n]，x_i代表多次测量的“待测件施加的若干预设力”，Y＝[y₁,y₂…y_n]，y_i代表与x_i对应的“应变片传感器的输出值”。通过对X、Y的拟合，可以得到Y与X之间的函数关系式Y＝f(X)。

应变片传感器都具有一定的使用寿命，且应变片1与待测件4之间具有力的传导过程，在传导过程中力会发生损耗，待测件的受力与传感器的输出值之间具有一定的关系，关系可以是线性、也可以是非线性的，因此可以拟合确定出待测件的受力与传感器的输出值之间的函数关系式，一旦关系式确定，则可以抛弃整个应变片传感器，只需要得知待测件的受力的大小，通过已经得到的Y＝f(X)，便能够得到输出值的大小。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。