特种高温测力传感器标定装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种传感器测量装置，尤其设及一种特种高溫测力传感器标定装 置。
【背景技术】
[0002] 高溫传感器在科研和工业领域应用广泛，如核电、航空航天、汽车、冶金、石油等领 域都需要大量的可在高溫下进行测试的传感器。高溫传感器的研制设及较多的专业技术 领域，实施难度大，国内的技术发展水平整体较低，其中高溫环境下的标定装置也是高溫传 感器研制过程中需要解决的技术难点之一。由于随着溫度的升高，材料的弹性模量，热胀系 数，热导率等参数都会发生变化，使得高溫环境下的准确标定不容易实现；并且高溫环境下 必须考虑标定装置各个部件耐高溫能力，使得设计难度与成本剧增。鉴于高溫环境下的标 定装置面临的种种技术难题，通常高溫测力传感器采用蠕变试验机运种非专业设备标定， 或者直接采用常溫标定设备进行标定。
[0003] 蠕变试验机是用于做材料蠕变试验的设备，通常对处于高溫下的棒料进行拉升试 验，并考核拉升一定时间后试验的伸长线应变，而测力传感器主要是压缩受力。并且蠕变试 验机并非专口的标定设备，其的载荷数值范围、载荷分辨率及载荷准确度不能达到传感器 标定的标准。同时，蠕变试验机体积庞大笨重，使用十分不方便。
[0004] 若采用常溫下的标定装置进行高溫测力传感器的标定，由于并未考虑溫升带来的 弹性体弹性模量、线膨胀系数、应变片灵敏度变化、应变片粘接胶粘接力变化等的影响，完 全不能反映高溫测力传感器在高溫环境下的受力情况。 【实用新型内容】 阳〇化]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种特种高溫测力传感器标 定装置。
[0006] 本实用新型通过W下技术方案来实现上述目的：
[0007] 一种特种高溫测力传感器标定装置，包括力发生段、力测量段和高溫加载段，所述 力发生段、所述力测量段和所述高溫加载段依次串联设置；
[0008] 所述力发生段包括推力螺栓、碟黃筒、碟黃压块、碟黃和碟黃推杆，所述推力螺栓 的前端穿过设置在所述碟黃筒后端的螺纹孔顶压在设置在所述碟黃筒内的所述碟黃压块 上，所述碟黃设置在所述碟黃压块与所述碟黃推杆之间；
[0009] 所述力测量段包括测量段外筒、标定传感器和推力杆，所述标定传感器和所述推 力杆的后半段均设置在所述测量段外筒内，所述标定传感器的第一端与所述碟黃推杆的第 二端连接，所述标定传感器的第二端与所述推力杆的第一端连接；
[0010] 所述高溫加载段包括高溫加载段外筒，所述推力杆的前半段设置在所述高溫加载 段外筒内，所述推力杆的第二端设置有高溫传感器，所述高溫传感器设置在位于高溫烘箱 内部的传感器室内。
[0011] 具体地，所述传感器室的侧壁上设置有通孔，所述高溫加载段的前端设置有外螺 纹，所述通孔内设置有与所述外螺纹适配的内螺纹，所述外螺纹的有效深度大于所述内螺 纹的有效深度，所述高溫加载段穿过所述高溫烘箱的侧壁孔与所述通孔连接。
[0012] 具体地，所述碟黃筒与所述测量段外筒之间通过第一紧固组件连接，所述测量段 外筒与所述高溫加载段外筒之间通过第二紧固组件连接，所述第一紧固组件和所述第二紧 固组件均包括法兰盘和四个紧固螺栓。
[0013] 具体地，所述碟黃推杆为阶梯轴，其后部设置有凸棱，所述碟黃设置在所述碟黃 压块与所述凸棱之间，所述碟黃压块与所述碟黃推杆之间设置有间隙，所述碟黃筒和所述 测量段外筒之间设置有限制所述碟黃推杆径向平移自由度的推杆限位环，所述凸棱与所述 推杆限位环之间设置有复位弹黃。
[0014] 优选地，所述复位弹黃为钢丝C级碳素圆柱压缩弹黃，其支撑圈为1，所述碟黃为 复合组合碟黃，所述碟黃包括10对对合的叠合碟黃，所述叠合碟黃包括两个叠合的碟黃 片。
[0015] 具体地，所述测量段外筒的顶部设置有长槽，所述高溫传感器的引线和所述标定 传感器的引线均从所述长槽引出，所述第二紧固组件上设有用于引出所述高溫传感器的引 线的通孔，所述高溫传感器的引线和所述标定传感器的引线设置在所述高溫加载段外筒和 所述测量段外筒与所述推力杆之间的空隙中，且不与其接触。
[0016] 具体地，所述测量段外筒的底部设置有两道短槽，所述推力杆的前半段内设置有 中空腔，所述中空腔上设置有两个位置与所述短槽对应的螺纹孔，两个水管接头穿过所述 短槽与所述中空腔上的螺纹孔固定连接，所述水管接头与所述螺纹孔之间设置有橡胶密封 圈。
[0017] 进一步，所述碟黃筒的后端设置有多个沿其直径方向的操作杆，多个所述操作杆 沿所述碟黃筒的中轴线均匀分布。
[0018] 优选地。所述标定传感器与所述碟黃推杆和所述推力杆之间均通过螺纹固定连 接。
[0019] 本实用新型的有益效果在于：
[0020] 本实用新型特种高溫测力传感器标定装置将高溫传感器伸入高溫烘箱内，通过标 定装置烘箱外的部分给高溫传感器施加比较准确的压力，根据标定传感器对此压力的示值 对传感器进行标定，传感器所处环境溫度可W通过烘箱进行调整，本标定装置体积小、重 量轻、成本低，且便于携带。
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型所述特种高溫测力传感器标定装置的外部结构示意图；
[0022] 图2是本实用新型所述特种高溫测力传感器标定装置的内部结构示意图，图中将 碟黃筒、测力段外筒和高溫加载段外筒进行半剖处理；
[0023] 图3是本实用新型所述特种高溫测力传感器标定装置的内部结构示意图，图中对 其进行1/4剖切；
[0024] 图4是本实用新型所述力发生段的结构示意图；
[00巧]图5是本实用新型所述力测量段的结构示意图；
[00%] 图6是本实用新型所述高溫加载段的结构示意图。 阳027] 图中，1-传感器室、2-高溫传感器、3-推力杆、4-高溫加载段外筒、5-高溫传感 器引线、6-第二紧固组件、7-测量段外筒、8-橡胶密封圈、9-水管接头、10-标定传感器、 11-标定传感器引线、12-第一紧固组件、13-推杆限位环、14-复位弹黃、15-碟黃推杆、 16-碟黃、17-碟黃压块、18-操作杆、19-碟黃筒、20-推力螺栓。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0029] 如图1所示，本实用新型特种高溫测力传感器标定装置，包括力发生段100、力测 量段200和高溫加载段300,力发生段100、力测量段200和高溫加载段300依次串联设置。
[0030] 根据图2、与图3可知，力的传递链为推力螺栓20 -碟黃压块17 -碟黃16 -碟黃 推杆15 -标定传感器10 -推力杆3 -高溫传感器2 -传感器室1 一高溫加载段外筒4,由 于碟黃筒19、测量段外筒7、高溫加载段外筒4、传感器室1固定为一体，为一个构件，而推 力螺栓20靠与碟黃筒19之间的螺纹连接作为支撑，因此整个力传递链是内力作用，因此当 W最大载荷工作时，碟黃推杆15、标定传感器10、推力杆3W及高溫传感器2受最大轴向压 缩载荷，而碟黃筒19、测量段外筒7、高溫加载段外筒4及传感器室1受最大轴向拉伸载荷。 [00川如图2、图3和图4所示，力发生段100包括推力螺栓20、碟黃筒19、碟黃压块17、 碟黃16和碟黃推杆15,推力螺栓20的前端穿过设置在碟黃筒19后端的螺纹孔顶压在设置 在碟黃筒19内的碟黃压块17上，碟黃16设置在碟黃压块17与碟黃推杆15之间，碟黃推 杆15为阶梯轴，其后部设置有凸棱，碟黃16设置在碟黃压块17与凸棱之间，碟黃压块17 与碟黃推杆15之间设置有间隙，碟黃筒19和测量段外筒7之间设置有限制碟黃推杆15径 向平移自由度的推杆限位环13,凸棱与推杆限位环之间设置有复位弹黃14。
[0032] 操作人员一只手用扳手扭转推力螺栓20,另一只手紧握操作杆18,防止标定装置 转动，推力螺栓20螺旋传动对碟黃压块17产生较大的推力，碟黃压块17将推力传递给组 合碟黃16,组合碟黃16发生弹性变形，并对碟黃推杆15施加推力，该推力大小由组合碟黃 16刚度及变形量决定。复位弹黃14用于卸载时使装置复位，推杆限位环13用于限制碟黃 推杆15沿标定装置径向的平移自由度，提升整个力传递链的稳定性。
[0033] 扳手的驱动转矩可W按式（1)计算。
[0034] (1)
[0035] 式中：
[0036]Mq--扳手驱动转矩，N?mm;
[0037]dz--螺纹中径，mm;
[0038]F--螺旋传动的轴向载荷，N;
[0039]A-螺旋线升角，（。）； W40]P'一一当量摩擦角，（° );
[0041]t一一轴向支撑面间摩擦因数；
[0042] D。及d。一一支撑环面的外径及内径。
[0043] 螺旋线升角A可按式（2)计算。 闺
樹
[0045]式中：
[0046] P--螺纹螺距，mm。
[0047] 当量摩擦角P '可按式（3)计算。
[0048] (3)
[0049]式中：
[0050]f一一螺纹