一种在钢丝表面布置探伤检测用传感器的连接装置的制作方法

本实用新型属于物理检测技术领域，具体涉及一种在钢丝表面布置探伤检测用传感器的连接装置。

背景技术：

声发射是材料或结构在变形断裂过程中释放应变能的一种现象，应变能将以弹性波的形式向外传播，通过观测弹性波特征变化可以识别结构出现损伤的位置和损伤程度。目前声发射方法应用于薄板结构(压力油罐，飞机机翼等)的损伤监测趋于成熟，但在桥梁拉索这类由多根高强钢丝组成的复杂结构中尚处于实验阶段。此外，拉索声发射监测实验首先需要在单根钢丝上开展，然而，在钢丝表面布置传感器进行信号采集存在困难。这是因为，采集信号的传感器通常是圆柱体，钢丝则是直径更小的圆柱体，难以牢固的将传感器固定在钢丝表面；同时，现有的试验数据表明，传感器与钢丝之间接触面积及接触力的不同会产生不同的试验结果。所以，现有声发射试验设备主要针对板状结构，通常传感器直接粘贴在板表面，或者通过磁铁吸附在钢板表面，能够保证信号采集的可靠性。而作用在钢丝这类细长柱状结构中，传感器与钢丝表面不再是面接触，而是线接触，试验过程中通常采用胶带将传感器缠在钢丝表面，或者采用胶水将传感器与钢丝整体粘在一起，所带来的缺点有：

1、采用胶带绑扎传感器与钢丝，无法控制钢丝与传感器的接触面积，传感器压电陶瓷表面为圆形，当钢丝从压电陶瓷表面中心穿过时，接触面积最大，偏离中心线将使得接触面积减小，而人工绑扎胶带产生的接触面积则无法控制。并且，胶带绑扎也无法控制钢丝与传感器之间的接触力，胶带绑扎的松紧完全取决于个人主观感受，同一个人两次绑扎也不能保证具有同样的松紧度，从而产生不同的接触力，而接触力的大小会影响采集信号的强度，导致不同的试验结果。

2、采用胶水粘结钢丝与传感器，由于大量胶水填充在钢丝与传感器之间，影响波在钢丝中的传播过程，而且胶水在实验结束之后不易清除，影响传感器的使用寿命。

因此，为保证传感器实测数据稳定可靠，亟需一种专门针对细长钢丝表面安置传感器的连接装置，以量化控制传感器与钢丝之间的接触面积及接触力。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种在钢丝表面布置探伤检测用传感器的连接装置，能够严格控制传感器与钢丝表面之间的接触位置以及传感器与钢丝表面之间的接触力，以保证传感器采集信号的精确性与可靠性，并能够重复使用传感器，降低实验成本。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种在钢丝表面布置探伤检测用传感器的连接装置包括呈中空的管状本体，所述传感器布置于所述管状本体的中空腔内中央，且传感器与管状本体为同轴设置；所述钢丝贯穿于所述管状本体的一端，且钢丝表面与传感器相接触；所述管状本体的下部开设有钢丝通过管状本体的穿设孔，所述穿设孔为两个，且两个穿设孔沿管状本体的轴中心线对称布置；所述管状本体在远离穿设孔的一端设有与所述传感器相接触的调控机构，且调控机构与钢丝相对于传感器异侧布置；所述调控机构与管状本体通过盖板固定安装，由施压组件、分压组件和压力表组成，用于对置放于钢丝表面上的传感器施加相同的作用压力；所述施压组件与所述盖板相连，用于调整所述作用压力，使传感器作用于钢丝表面，所述分压组件作用于所述传感器上，用于分散所述作用压力，使传感器获得均匀的作用压力，所述压力表位于所述施压组件与所述分压组件之间，用于将接收到施压组件上的作用压力传递给分压组件并明确该作用压力。

进一步，所述调控机构的施压组件包括固定安装在所述盖板上的调压螺母和与所述压力表相连的调压螺杆，调压螺母与调压螺杆通过螺纹旋接。

进一步，所述调控机构的分压组件包括与所述压力表相连的分散杆和设于分散杆上的滚轮，所述滚轮在背离所述分散杆与压力表连接处的远端设置。

进一步，所述滚轮为橡胶滚轮。

进一步，所述穿设孔的孔壁上设置有橡胶垫。

本实用新型的优点在于：本连接装置可以有效解决钢丝损伤检测试验过程中的传感器连接问题，通过固定传感器与钢丝表面之间的位置，并施加明确的钢丝与传感器间接触力，以保证传感器采集信号的精确性与可靠性，并能够重复使用传感器，降低实验成本。同时，由该连接装置配合完成的精确有效的单根钢丝损伤检测试验是进行拉索损伤监测的基础。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型连接装置的立面结构示意图；

图2为本实用新型连接装置的平面结构示意图；

其中，1为管状本体，2为传感器，3为钢丝，4为盖板，5为调控机构；其中，11为穿设孔，21为传感器外接线，51为施压组件，52为分压组件，53为压力表。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

由于以前大部分传感器在使用过程中均是安放在平板表面，所以目前国内外声发射试验设备厂家均只提供传感器，没有特殊的传感器与钢丝间连接装置。但是当该圆柱形传感器用于钢丝试验时，无附加连接装置则难以进行精确试验。所以，本连接装置可以解决高强度钢丝试验过程中的传感器连接问题，同时，精确有效的高强度钢丝试验是进行拉索损伤监测的基础。

如图1、2所示，本实例提供的在钢丝表面布置探伤检测用传感器的连接装置包括呈中空的管状本体，其目的是要固定传感器与钢丝的位置，并施加明确的钢丝与传感器间接触力。首先，本连接装置通过在管状本体1的截面中心线上开孔，由该孔中穿过钢丝3，从而起到固定钢丝3的位置，即钢丝3贯穿于管状本体1的一端，管状本体的下部开设有钢丝3通过管状本体1的穿设孔11，穿设孔11为两个，且两个穿设孔11沿管状本体1的轴中心线对称布置，而管状本体1采用中空的结构，利于放置传感器2，即该传感器2布置于在管状本体1的中空腔内中央，且传感器2与管状本体1为同轴设置，钢丝3表面与传感器2相接触，这样可使传感器2与钢丝3之间的接触面积最大化；该管状本体1还在远离穿设孔11的一端安装有与传感器2相接触的调控机构5，且调控机构5与钢丝3相对于传感器2异侧布置；该调控机构5与管状本体1通过盖板4固定安装，该盖板4可拆卸的安装在管状本体1上，以便更换不同频率的传感器2，由施压组件51、分压组件52和压力表53组成，可对置放于钢丝3表面上的传感器2施加相同的作用压力，即该施压组件51与盖板4相连，由固定安装在盖板4上的调压螺母(未标记)和与压力表52相连的调压螺杆(未标记)组成，该调压螺母与调压螺杆通过螺纹旋接，可调整该作用压力，使传感器2作用于钢丝3表面；该分压组件52作用于传感器2上，由与压力表53相连的分散杆(未标记)和设于分散杆上的滚轮(未标记)组成，该滚轮在背离分散杆与压力表53连接处的远端设置，这样可分散该作用压力，使传感器2获得均匀的作用压力，该滚轮可采用橡胶材质制成，利于对传感器2施压压力并保护传感器2，增强其使用寿命；该压力表53可采用压力表，位于施压组件51与分压组件52之间，可将接收到施压组件51上的作用压力传递给分压组件52并明确该作用压力；本实用新型通过拧动调压螺杆从而产生向下的作用压力，并通过分散杆将该作用压力均匀分散的作用于传感器上，从而使传感器与钢丝表面之间接触力具有恒定的接触力，同时，由压力表上的读数可知每次试验过程中钢丝与传感器的接触力，以保证每次试验信号采集具有相同的传感器接触面积和接触力。

本实施例中，所述管状本体1内壁具有与所述传感器2外壁的横截面相同的圆形横截面。当然在不同的实施例中，还可以在管状本体1与传感器2之间设置套筒(未画出)，该套筒外壁具有与管状本体1内壁的横截面相同的非圆形横截面，其内壁具有与所述传感器2外壁的横截面相同的圆形横截面，这样，一方面可保证传感器不与管状本体发生径向转动，另一方面可保证不同型号大小的传感器均与该管状本体之间具有同轴设置关系，利于传感器与钢丝表面获得最大接触面积；该非圆形横截面为D形或多边形或椭圆形横截面。

在另一实施例中，该穿设孔11的孔壁上设置有橡胶垫(未画出)，以减少管状本体对钢丝引力波传播的干扰。

在另一实施例中，可在管状本体1外壁上且位于穿设孔11附近设置拉紧装置(未画出)，该拉紧装置有撑杆和设置在撑杆上的夹持块组成，该夹持块用于夹持钢丝，且可沿钢丝的轴向方向在撑杆上左右滑动，以在两个夹持块的拉紧力作用下拉紧钢丝。

采用本连接装置在钢丝表面布置传感器的布置方式为：首先，将钢丝3贯穿在管状本体1的穿设孔11上，并被拉直；然后，将传感器2从管状本体1在远离穿设孔11的一端放入，并使其底部与钢丝3表面相接触；然后，将带有调控机构5的盖板4安装在管状本体1上，并使调控机构5的分压组件52与传感器2顶部相接触；然后，对调控机构5的施压组件51实施调节，使传感器2获得作用力，并通过调控机构5的压力表53明确该作用力；从而严格控制传感器2与钢丝3之间的接触位置以及传感器2与钢丝3之间的接触力，并保证信号采集的精确性与可靠性，能够重复使用传感器2，降低实验成本。

采用本连接装置在钢丝表面布置后进行测量的方式为：首先，通过施压组件51施压，并通过分压组件52传递给传感器2，并由压力表53获得规定试验的作用力，此时，该传感器2与钢丝3表面在此处的接触力被确定，并通过与传感器2相连的传感器外接线21连接检测设备，从而检测出此处的钢丝3是否存在损伤现象；然后，在测量钢丝3下处缺陷时，通过拧松施压组件51，可使得管状本体1带动传感器2与钢丝3之间能够发生位移，待确定钢丝3的下处待测位置后再拧紧、且调节施压组件51，并通过压力表53使传感器2也能获得与之前测量规定试验的相同的作用力，从而检测出移位后的此处钢丝3是否存在损伤现象；最后，通过多次上述操作，就可完成整个钢丝3的损伤探测情况。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。