一種用于應(yīng)力測量系統(tǒng)校準(zhǔn)的拉應(yīng)力發(fā)生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計一種用于應(yīng)力測量系統(tǒng)校準(zhǔn)的拉應(yīng)力發(fā)生裝置，本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、外形美觀、使用方便的特征。通過擰緊兩端的螺栓，經(jīng)過框架來給彈性元件施加載荷，使彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。然后用超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)對彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的拉應(yīng)力值進(jìn)行測量，拉應(yīng)力值通過環(huán)形測力傳感器測出的拉力值和幾何測量儀器測出的彈性元件上校準(zhǔn)區(qū)域的橫截面長度和寬度計算得到，并作為標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力值。環(huán)形測力傳感器和幾何測量儀器經(jīng)校準(zhǔn)溯源，可得證拉應(yīng)力發(fā)生裝置產(chǎn)生的拉應(yīng)力值具有溯原性和高準(zhǔn)確性。通過對比測量值與標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力值之間的偏差來評估與校準(zhǔn)超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)對拉應(yīng)力測量的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種用于應(yīng)力測量系統(tǒng)校準(zhǔn)的拉應(yīng)力發(fā)生裝置
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于應(yīng)力測量系統(tǒng)校準(zhǔn)的拉應(yīng)力發(fā)生裝置，該裝置適用于超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)拉應(yīng)力測量性能的評估與校準(zhǔn)。
二、【背景技術(shù)】
[0002]材料結(jié)構(gòu)應(yīng)力的無損檢測技術(shù)一直被廣泛關(guān)注，超聲法應(yīng)力測量技術(shù)作為主要檢測方法之一主要是利用超聲波傳播速度與應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)系來對材料結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行測量的，而且此方法與小孔法、X射線衍射法、磁粉法、中子衍射法相比有很多優(yōu)點，不僅不損傷被測物體，而且對人體完全無害。
[0003]在利用超聲波無損檢測物體的結(jié)構(gòu)應(yīng)力日漸成熟的同時，對其檢測結(jié)果的校準(zhǔn)也逐漸受到廣泛地關(guān)注，因此設(shè)計能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力發(fā)生裝置超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)的測量性能進(jìn)行評估與校準(zhǔn)，對保證超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)測量的拉應(yīng)力值具有溯原性和準(zhǔn)確性，有非常重要的意義。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于應(yīng)力測量系統(tǒng)校準(zhǔn)的拉應(yīng)力發(fā)生裝置，且具有結(jié)構(gòu)簡單、外形美觀和體積小的特點。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，用被測材料制作彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件，將兩個螺栓從裝置的兩端旋緊，通過框架與螺栓的作用力與反作用力的作用，使彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域產(chǎn)生拉應(yīng)力，由環(huán)形測力傳感器測出作用在彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件的拉力，再測出彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域的橫截面長、寬，通過公式計算出彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的拉應(yīng)力值，對于測力的環(huán)形力傳感器和彈性元件截面測量的長度測量儀器可事先進(jìn)行校準(zhǔn)和溯源，因此，計算出的拉應(yīng)力值可以作為拉應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，然后用超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)對彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的拉應(yīng)力值進(jìn)行測量，通過與計算所得結(jié)果的對比來評估與校準(zhǔn)超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)對拉應(yīng)力測量的準(zhǔn)確性。
四、【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1拉應(yīng)力發(fā)生裝置裝配圖；
[0007]圖2超聲應(yīng)力檢測檢測系統(tǒng)對彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域的拉應(yīng)力測量示意圖。
[0008]附圖標(biāo)記說明如下:
[0009]圖1:螺栓1、墊圈2、環(huán)形測力傳感器3、框架4、彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件5、螺栓6
[0010]圖2:超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)的傳感器7、彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件5
五、【具體實施方式】
[0011]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明:[0012]1.彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件校準(zhǔn)區(qū)域拉應(yīng)力的產(chǎn)生與計算
[0013](1)彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件校準(zhǔn)區(qū)域拉應(yīng)力的產(chǎn)生與計算原理
[0014]如圖1所示，將墊圈2、環(huán)形測力傳感器3、、框架4和彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件5由上到下同心放置，兩個螺栓I和6從裝置的兩端擰入彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件5，便可使彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域產(chǎn)生拉應(yīng)力。拉應(yīng)力值的大小通過測量拉力值和彈性元件截面積計算得到，用環(huán)形測力傳感器測出作用于彈性元件的拉力大小，用幾何量測量儀器測出彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域橫截面的長、寬，則彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域所產(chǎn)生的拉應(yīng)力可以按以下公式計算得出:
【權(quán)利要求】
1.一種用于應(yīng)力測量系統(tǒng)校準(zhǔn)的拉應(yīng)力發(fā)生裝置。其特征在于:它包括螺栓、框架、環(huán)形測力傳感器、墊圈、彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件；彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件放于框架內(nèi)部，兩個螺栓裝在裝置的兩端；旋轉(zhuǎn)兩端的螺栓，使彈性元件受力產(chǎn)生定值拉應(yīng)力，用超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)對彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的拉應(yīng)力值進(jìn)行測量，通過與裝置發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力值進(jìn)行對比來評估與校準(zhǔn)超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)對拉應(yīng)力測量的準(zhǔn)確性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的裝置發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力值，其特征在于:裝置產(chǎn)生的拉應(yīng)力值通過用環(huán)形測力傳感器測出的彈性元件拉力值和用幾何量測量儀測出的彈性元件尺寸計算得出，因環(huán)形測力傳感器和幾何量測量儀易校準(zhǔn)，所以該裝置發(fā)生的拉應(yīng)力值具有溯原性和較高的準(zhǔn)確性，可作為標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力值使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件，其特征在于:裝置中彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件的材料與被校準(zhǔn)的超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)要檢測的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的材料相同，能滿足超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)中聲彈性常數(shù)與材料種類相關(guān)的約束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件，其特征在于:彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件的矩形柱上可以放置超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)的傳感器，以便對彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件上校準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)的拉應(yīng)力值進(jìn)行測量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件，其特征在于:在加工時，彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件的兩個圓柱與矩形柱連接的結(jié)構(gòu)有倒圓角，可防止應(yīng)力集中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件，其特征在于彈性拉應(yīng)力發(fā)生元件是與下端的螺栓相分離的，可以單獨進(jìn)行制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)兩端的螺栓，使彈性元件受力產(chǎn)生定值拉應(yīng)力，其特征在于:通過控制兩端螺栓的旋轉(zhuǎn)量，可以對彈性元件施加不同的拉力，從而可以在彈性元件材料的彈性范圍內(nèi)多個標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力值下對超聲應(yīng)力檢測系統(tǒng)測量準(zhǔn)確性進(jìn)行全面校準(zhǔn)。
【文檔編號】G01L25/00GK103822755SQ201410090613
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】肖定國, 徐春廣, 李煥新, 宋文濤, 李驍, 靳鑫 申請人:北京理工大學(xué)
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