专利名称：一种狭小空间内原位测量构件位移的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种原位测量构件位移的装置，特别涉及安装在狭小空间内的构件在特定工况下位移的原位测量装置。
背景技术：
位移原位测量及监控是构件力学实验、运行工况下安全的重要保证。位移原位测量所采用的设备一般为LVDT位移测试系统。该系统主要包括LVDT位移传感器、数据采集模块、通信模块、供电电源及组态软件。其中，LVDT位移传感器感知被测构件位移，并转换成相应的模拟电信号；数据采集模块将模拟信号转换成数字信号；通信模块则将上述数字信号传输给计算机；组态软件通过一定的算法，将数字信号转变为相应的位移，供电电源则 负责为LVDT位移传感器、数据采集模块提供电源。一直以来，狭小空间内构件位移的原位测量和监控都是工程应用的难点。现有的LVDT位移传感器有分体式和回弹式。分体式LVDT位移传感器的检测铁芯与传感器主体分开，传感器主体是中空的圆柱体，固定在某个地方，将铁芯与被测物体连接，铁芯在传感器主体中空的空间里来回穿梭，由此检测出被测物体移动的距离。采取该传感器，检测元件之间无接触，没有任何摩擦，寿命长，频响高。然而，该传感器不适于应用于被测物体与检测铁芯不方便连接的场合。回弹式LVDT位移传感器将检测铁芯与传感器主体连接在一起，中间由弹簧连接，固定于某处，当被测物体接触到铁芯探头时，探头往里缩，铁芯在传感器中空部分非接触式移动，检测物体的变形量，当被测物体离开时，由于弹簧的作用，铁芯自动回弹复位。该种LVDT位移传感器主要适于被测物体不方便连接铁芯的时候。然而，回弹式LVDT位移传感器体积较大，最短的长度超过60mm，所以狭小空间，尤其是沿检测位移方向，自由空间小于40_时，构件的原位测量不适于采取该传感器。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种测量方便且精度高的狭小空间内原位测量构件位移的装置。为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案一种狭小空间内原位测量构件位移的装置，其包括LVDT位移传感器、数据采集模块、通信模块、供电电源及组态软件，其中=LVDT位移传感器为分体式LVDT位移传感器，所述装置还包括用于安装分体式LVDT位移传感器的固定装置，该固定装置包括固定板、非金属螺钉以及用于将非金属螺钉与待测构件相对固定的粘结剂，固定板上开设有用于确定固定板与被测构件之间相对位置的定位孔、至少一个用于固定分体式LVDT位移传感器的传感器主体的固定孔以及至少一个用于连接非金属螺钉的螺钉孔，分体式LVDT位移传感器的检测铁芯固定在非金属螺钉上，所述的至少一个固定孔与所述的至少一个螺钉孔分别对应连通，相对应的固定孔与螺钉孔的轴心线重合，且固定孔的直径大于螺钉孔的直径。根据本实用新型的一个优选方面，所述固定板为塑料板或磁导率很小的金属材料例如铝板，以进一步提高测量精度。在一个具体实施方式
中，固定板为PVC板。根据本实用新型，所述非金属螺钉的材质可以为塑料或橡胶，可以将分体式LVDT位移传感器的检测铁芯旋入螺钉内。所述的粘结剂为502胶或AB胶。通过该粘结剂可以将非金属螺钉固定在构件被测部位。更进一步地，所述的固定装置还包括用于对分体式LVDT位移传感器的传感器主体进行定位的定位销钉。更进一步地，所述的固定装置还包括用于将所述固定板与待测构件相对固定的胶带或胶水。根据本实用新型，所述的数据采集模块、通信模块、供电电源及组态软件均为本领域公知内容，不再赘述。由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点本实用新型采用分体式LVDT位移传感器，并巧妙地借助非金属螺钉将检测铁芯与被测构件连接；所设计的固定板，除了可满足一个或多个LVDT传感器主体的固定，还可用于被测构件上一个或多个起连接作用的非金属螺钉的连接，而且还能实现固定板与被测构件之间相对位置的定位。采取本实用新型装置进行检测，测量方便，测量精度高，准确性好，非常适合狭小空间构件位移原位测量和监控。
以下结合附图
和具体的实施例对本实用新型做进一步详细的说明。图I为根据本实用新型的固定板的结构示意图；图2为图I中A-A向剖视示意图；其中1、固定板；2、定位孔；3、固定孔；4、螺钉孔。
具体实施方式
本实用新型的狭小空间内原位测量构件位移的装置，采用高精度分体式LVDT位移传感器作为位移传感器，用数据采集模块实现LVDT模拟信号向数字信号的转换，485通讯模块实现采集模块和计算机通讯，组态软件则负责实时测量数据的分析、记录。考虑到安装空间非常狭小，本实用新型对于分体式LVDT位移传感器的安装设计了专用的固定装置。固定装置的结构详细阐述如下。如图I和2所示，其显示了用于实现狭小空间内LVDT位移传感器的安装的固定装置的主要部件固定板I的结构。固定板I上开设有二个定位孔2，这二个定位孔2用于确定固定板I与被测构件相对位置。在固定板I上还开设有七个固定孔3，这七个固定孔3可用于固定至多七个分体式LVDT位移传感器的传感器主体，从而实现对构件在7个点的位移的测量。该固定板I在与固定孔3相对的面上还开设有用于连接非金属螺钉的螺钉孔4。螺钉孔4与固定孔3的轴心线重合，且直径比固定孔3小，二者之间是相通的。为了提高测量精度，固定板I可选择塑料板例如PVC板，或者也可以采取磁导率很小的金属材料制成的板。非金属螺钉的材料可以为塑料或是橡胶。使用上述固定装置进行分体式LVDT位移传感器的安装过程如下在构件安装到狭小空间之前，先将非金属螺钉用粘结剂例如502胶或AB胶粘在被测构件的指定位置，然后将分体式LVDT位移传感器的检测铁芯旋入非金属螺钉，检测铁芯旋入非金属螺钉的深度可根据固定板的设计及量程而定；将分体式LVDT位移传感器的传感器主体固定在固定板的固定孔内，通过销钉定位，用胶带(或胶水)将固定板和被测构件固定在一起；最后将被测构件安装在其工作位置(力学实验时固定在MTS或万能电子实验机上);撕开胶带，将固定板拉到设定位置，检查测试传感器示数是否在量程范围内，确认无误后，便可开始测量。本实用新型通过非金属螺钉的巧妙使用以及特定设计的固定板，使得狭小空间内应用分体式LVDT位移传感器进行位移测量变得简单、方便，同时还保证了高的测量精度(可高达I μ m)和准确度，有效解决了现有狭小空间内原位位移测量和监控的难点。以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了 解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种狭小空间内原位测量构件位移的装置，其包括LVDT位移传感器、数据采集模块、通信模块、供电电源及组态软件，其特征在于所述LVDT位移传感器为分体式LVDT位移传感器，所述装置还包括用于安装所述分体式LVDT位移传感器的固定装置，所述固定装置包括固定板、非金属螺钉以及用于将非金属螺钉与待测构件相对固定的粘结剂，所述固定板上开设有用于确定固定板与被测构件之间相对位置的定位孔、至少一个用于固定分体式LVDT位移传感器的传感器主体的固定孔以及至少一个用于连接所述非金属螺钉的螺钉孔，所述分体式LVDT位移传感器的检测铁芯固定在所述非金属螺钉上，所述的至少一个固定孔与所述的至少一个螺钉孔分别对应连通，相对应的固定孔与螺钉孔的轴心线重合，且固定孔的直径大于螺钉孔的直径。
2.根据权利要求I所述的狭小空间内原位测量构件位移的装置，其特征在于所述固定板为塑料板或铝板。
3.根据权利要求2所述的狭小空间内原位测量构件位移的装置，其特征在于所述固定板为PVC板。
4.根据权利要求I所述的狭小空间内原位测量构件位移的装置，其特征在于所述非金属螺钉的材质为塑料或橡胶。
5.根据权利要求I或4所述的狭小空间内原位测量构件位移的装置，其特征在于所述的粘结剂为502胶或AB胶。
6.根据权利要求I所述的狭小空间内原位测量构件位移的装置，其特征在于所述的固定装置还包括用于对所述分体式LVDT位移传感器的传感器主体进行定位的定位销钉。
7.根据权利要求I所述的狭小空间内原位测量构件位移的装置，其特征在于所述的固定装置还包括用于将所述固定板与待测构件相对固定的胶带或胶水。
专利摘要本实用新型涉及一种狭小空间内原位测量构件位移的装置，其包括分体式LVDT位移传感器和固定装置，该固定装置包括固定板、非金属螺钉以及用于将非金属螺钉与待测构件相对固定的粘结剂，固定板上开设有用于确定固定板与被测构件之间相对位置的定位孔、至少一个用于固定传感器主体的固定孔以及至少一个用于连接非金属螺钉的螺钉孔，检测铁芯固定在非金属螺钉上，所述至少一个固定孔与所述至少一个螺钉孔分别对应连通，相对应的固定孔与螺钉孔的轴心线重合，且固定孔的直径大于螺钉孔的直径。采取本实用新型装置进行检测，测量方便，测量精度高，准确性好，非常适合狭小空间构件位移原位测量和监控。
文档编号G01B7/02GK202599328SQ20122020544
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者王荣山, 耿建桥, 李伟才, 张晏玮, 翁立奎, 郭严, 刘二伟, 杜晨曦 申请人:苏州热工研究院有限公司, 中科华核电技术研究院有限公司, 中国广东核电集团有限公司