一种蠕变性能测试系统、方法及装置转让专利

申请号 : CN202211290336.7

文献号 : CN115468702B

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相似专利:

发明人 : 宋奎运谷建斌张宏亮刘郝

申请人 : 中储恒科物联网系统有限公司

摘要 :

本发明涉及一种蠕变性能测试系统、方法及装置。蠕变性能测试系统至少包括:第一悬挂结构,第二悬挂结构和第三悬挂结构。第一悬挂结构带动被测传感器在竖直方向上移动将被测传感器悬挂到蠕变性能测试系统上,然后第二悬挂结构的下端连接第三悬挂结构,并且第二悬挂结构的上端向被测传感器移动,并与被测传感器的下端连接,使得被测传感器、第二悬挂结构和第三悬挂结构共轴。本发明提供的蠕变性能测试系统在向被测传感器进行加载时,各连接处均为面接触,不会发生晃动。测试载荷与被测传感器共轴,测试载荷加载到被测传感器上后,测试载荷及其连接件在被测传感器上产生的拉力的大小方向恒定,从而避免力值波动对测试结果产生影响。

权利要求 :

1.一种蠕变性能测试系统,其特征在于,所述蠕变性能测试系统至少包括:第一悬挂结构(101),第二悬挂结构(102)和第三悬挂结构(103);

所述第一悬挂结构(101)带动被测传感器(200)在竖直方向上移动,以确定所述被测传感器(200)在所述蠕变性能测试系统上的悬挂高度;

在此情况下,所述第二悬挂结构(102)的下端连接所述第三悬挂结构(103),并且所述第二悬挂结构(102)的上端向所述被测传感器(200)移动,并与所述被测传感器(200)的下端连接,以确定所述被测传感器(200)、所述第二悬挂结构(102)和所述第三悬挂结构(103)共轴;

其中,所述第二悬挂结构(102)通过其下端设置的电磁阀与所述第三悬挂结构(103)上表面可分离式面接触,所述第三悬挂结构(103)下端连接测试载荷(104);

其中,通过测量模块(121)记录被测传感器(200)进行蠕变性能测试时准确测量被测传感器(200)的形变量,测量模块(121)通过一个伸缩杆(120)与蠕变性能测试系统(100)的底座(119)连接;

所述蠕变性能测试系统通过液压升降结构(112)带动所述测试载荷(104)的升降加载;

所述测试载荷(104)包括至少两个砝码(115);

当液压升降结构(112)与测试载荷(104)脱离接触时,测量模块(121)开始测量被测传感器(200)的形变量;

测量模块(121)包括激光发射器(122)、激光接收器(123)、球面反射镜(124)和处理器(125),激光发射器(122)发出的光束经过砝码(115)反射后射入测量模块(121)中,射入测量模块(121)的光线经过球面反射镜(124)的反射到达激光接收器(123);

在测量被测传感器(200)的形变量时,测量模块(121)的位置保持不变;

当被测传感器(200)发生形变时,砝码(115)下降,砝码(115)与测量模块(121)间的距离减小,激光在砝码(115)上发生反射的点位出现变化,导致球面反射镜(124)发生反射的点位出现变化,使得激光接收器(123)接收光线的位置出现变化。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述蠕变性能测试系统还包括横梁(105),第一立柱(106),第二立柱(107)和基础平台(108);

所述基础平台(108)下表面连接至少两个所述第二立柱(107)以形成容纳所述测试载荷(104)的空间;

所述基础平台(108)上表面连接至少两个所述第一立柱(106),所述第一立柱(106)上端连接所述横梁(105)形成容纳所述第一悬挂结构(101)、所述第二悬挂结构(102)、所述第三悬挂结构(103)和所述被测传感器(200)的空间;

其中,所述第三悬挂结构(103)贯穿所述基础平台(108)。

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第一悬挂结构(101)至少包括设置在所述横梁(105)上表面的减速电机(109)和贯穿所述横梁(105)的调整丝杠(110),所述被测传感器(200)通过沿所述调整丝杠(110)运动与设置在所述横梁(105)上的悬挂点(118)接触。

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述蠕变性能测试系统还配置有检测所述被测传感器(200)位置的传感器定位检测模块(111),所述传感器定位检测模块(111)与所述第一悬挂结构(101)电信号连接;其中,所述传感器定位检测模块(111)采用无触点的接近开关对所述被测传感器(200)进行定位检测,所述第一悬挂结构(101)根据所述传感器定位检测模块(111)的检测结果控制其运行状态。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,其中,所述液压升降结构(112)至少包括至少四个存在间隔的液压杆(113)和承载所述测试载荷(104)的托盘(114);

所述液压杆(113)在所述托盘(114)下表面均匀分布,并且四个所述液压杆(113)同步伸缩。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述砝码(115)之间通过螺栓(116)进行堆叠连接;

其中,位于底层的所述砝码(115)与所述托盘(114)接触,位于顶层的所述砝码(115)在其中心与所述第三悬挂结构(103)连接。

7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述蠕变性能测试系统还配置有检测所述第三悬挂结构(103)位置的载荷定位检测模块(117),所述载荷定位检测模块(117)与所述液压升降结构(112)电信号连接;

其中,所述载荷定位检测模块(117)采用无触点的接近开关对所述第三悬挂结构(103)进行定位检测,所述液压升降结构(112)根据所述载荷定位检测模块(117)的检测结果控制其运行状态。

8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述横梁(105)上的悬挂点和所述第二悬挂结构(102)的上端以卡合的方式与所述被测传感器(200)连接。

9.一种蠕变性能测试方法,其特征在于,所述蠕变性能测试方法至少包括:

利用第一悬挂结构(101)带动被测传感器(200)移动,以确定所述被测传感器(200)的悬挂高度;

第二悬挂结构(102)的上端向所述被测传感器(200)移动,并与所述被测传感器(200)的下端连接;

所述第二悬挂结构(102)的下端连接第三悬挂结构(103),使得所述被测传感器(200)、所述第二悬挂结构(102)和所述第三悬挂结构(103)共轴;

所述第三悬挂结构(103)下端连接测试载荷(104);

所述第二悬挂结构(102)通过其下端设置的电磁阀与所述第三悬挂结构(103)上表面可分离式面接触;

其中,通过测量模块(121)记录被测传感器(200)进行蠕变性能测试时准确测量被测传感器(200)的形变量,测量模块(121)通过一个伸缩杆(120)与蠕变性能测试系统(100)的底座(119)连接;

所述蠕变性能测试系统通过液压升降结构(112)带动所述测试载荷(104)的升降加载;

所述测试载荷(104)包括至少两个砝码(115);

当液压升降结构(112)与测试载荷(104)脱离接触时,测量模块(121)开始测量被测传感器(200)的形变量;

测量模块(121)包括激光发射器(122)、激光接收器(123)、球面反射镜(124)和处理器(125),激光发射器(122)发出的光束经过砝码(115)反射后射入测量模块(121)中,射入测量模块(121)的光线经过球面反射镜(124)的反射到达激光接收器(123);

在测量被测传感器(200)的形变量时,测量模块(121)的位置保持不变;

当被测传感器(200)发生形变时,砝码(115)下降,砝码(115)与测量模块(121)间的距离减小,激光在砝码(115)上发生反射的点位出现变化,导致球面反射镜(124)发生反射的点位出现变化,使得激光接收器(123)接收光线的位置出现变化。

说明书 :

一种蠕变性能测试系统、方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及质量标准计量技术领域,尤其涉及一种蠕变性能测试系统、方法及装置,可以用于对力传感器进行蠕变性能测试。

背景技术

[0002] 力传感器(forcesensor)是将力的量值转换为相关电信号的器件。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量,在动力设备、工程机械、各类工作母机和工业自动化系统中,成为不可缺少的核心部件。
[0003] 蠕变性能是力传感器的主要性能参数之一,也是各使用单位最关心的指标之一,力传感器的蠕变性能直接影响到其使用单位的正常使用和推广,因此准确获得力传感器的蠕变性能参数尤为重要。
[0004] 蠕变性能测试是指在负荷不变(一般取为额定载荷),其它测试条件也保持不变的情形下,力传感器形变变化量对原形态的百分比。在测试过程中,测试系统需要向力传感器快速加载和卸载传递的力值。
[0005] 公开号为CN111077015A的中国专利公开了一种静重式力标准机,其包括基础框架,力值加卸载机构安装在基础框架的底板上,砝码串安装在基础框架内,位于力值加卸载机构的上方,且砝码串与力值加卸载机构连接;拉测平台和压测平台上下连接形成一个框架结构,安装在基础框架的顶端;反向架安装在拉测平台和压测平台之间,使得反向架与拉测平台之间形成拉测空间,反向架与压测平台之间形成压测空间,且反向架与砝码串连接;传感器高度识别机构安装在拉测平台的上方,与反向架连接。
[0006] 现有的静重式力传感器蠕变性能测试系统(静重式力标准机)在加载砝码时,由于砝码加载机构与力传感器通过加载头点接触,在测试过程中极易因砝码加工面不绝对水平,砝码的质心非砝码的几何中心,砝码间的间距不绝对相等,气流干扰,砝码平台不绝对水平等原因,导致砝码晃动,产生力值波动影响测试结果。
[0007] 针对现有技术之不足,本发明提供一种静重式力传感器蠕变性能测试系统、方法及装置。
[0008] 此外,一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异;另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利,但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容,然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征,相反本发明已经具备现有技术的所有特征,而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

[0009] 针对现有技术之不足,本发明提供了一种蠕变性能测试系统。所述蠕变性能测试系统至少包括:第一悬挂结构,第二悬挂结构和第三悬挂结构。所述第一悬挂结构带动被测传感器在竖直方向上移动,以确定所述被测传感器在所述蠕变性能测试系统上的悬挂高度。在所述被测传感器悬挂到所述蠕变性能测试系统上的情况下,所述第二悬挂结构的下端连接所述第三悬挂结构,并且所述第二悬挂结构的上端向所述被测传感器移动,并与所述被测传感器的下端连接,以确定所述被测传感器、所述第二悬挂结构和所述第三悬挂结构共轴。优选地,所述第二悬挂结构通过其下端设置的电磁阀与所述第三悬挂结构上表面可分离式面接触,所述第三悬挂结构下端连接测试载荷。
[0010] 优选地,本发明提供的蠕变性能测试系统在向所述被测传感器进行加载时,各连接处均为面接触,不会发生晃动。测试载荷与被测传感器共轴,测试载荷加载到所述被测传感器上后,测试载荷及其连接件在所述被测传感器上产生的拉力的大小方向恒定,从而避免力值波动对测试结果产生影响。
[0011] 根据一种优选实施方式,所述蠕变性能测试系统还包括横梁,第一立柱,第二立柱和基础平台。所述基础平台下表面连接至少两个所述第二立柱以形成容纳所述测试载荷的空间。所述基础平台上表面连接至少两个所述第一立柱,所述第一立柱上端连接所述横梁形成容纳所述第一悬挂结构、所述第二悬挂结构、所述第三悬挂结构和所述被测传感器的空间。优选地,所述第三悬挂结构贯穿所述基础平台。
[0012] 优选地,所述横梁和所述第一立柱组成支撑结构用以支撑所述被测传感器及其载荷,以进行蠕变性能测试。优选地,所述第二立柱在所述基础平台下表面形成容纳所述测试载荷的空间。优选地,所述第二立柱一方面为所述蠕变性能测试系统提供支撑,另一方面可以保持测试载荷在加载/卸载过程中的安全。优选地,所述第二立柱在所述基础平台下表面均匀分布,形成护栏,在所述测试载荷意外掉落时可以防止所述测试载荷散落。
[0013] 根据一种优选实施方式,所述第一悬挂结构至少包括设置在所述横梁上表面的减速电机和贯穿所述横梁的调整丝杠。所述被测传感器通过沿所述调整丝杠运动与设置在所述横梁上的悬挂点接触。
[0014] 优选地,所述减速电机与所述调整丝杠连接,所述调整丝杠上设置有滑块。优选地,所述减速电机可以通过调节旋转方向所述调整丝杠上设置的滑块在所述调整丝杠轴线上的移动方向。
[0015] 优选地,所述被测传感器可以通过电磁吸附的方式与所述调整丝杠上的滑块连接。优选地,所述被测传感器与所述悬挂点连接后,与所述滑块脱离。
[0016] 优选地,所述第一悬挂结构将所述被测传感器与所述悬挂点连接后,所述第二悬挂结构的上端向所述被测传感器移动,并与所述被测传感器的下端连接,使得所述蠕变性能测试系统可以适配不同长度的所述被测传感器。优选地,在对不同长度的所述被测传感器进行蠕变性能测试时,所述第二悬挂结构的上端向上延伸的距离不同。
[0017] 根据一种优选实施方式,所述蠕变性能测试系统还配置有检测所述被测传感器位置的传感器定位检测模块。所述传感器定位检测模块与所述第一悬挂结构电信号连接。优选地,所述传感器定位检测模块采用无触点的接近开关对所述被测传感器进行定位检测,所述第一悬挂结构根据所述传感器定位检测模块的检测结果控制其运行状态。
[0018] 优选地,所述传感器定位检测模块可以是光电开关。优选地,所述传感器定位检测模块可以设置在第一立柱上靠近所述悬挂点位置处,用以检测所述被测传感器是否与所述悬挂点接触。优选地,当所述传感器定位检测模块检测到所述被测传感器未与所述悬挂点接触时,所述第一悬挂结构的减速电机以第一转动方向转动,使得所述被测传感器靠近所述悬挂点;当所述传感器定位检测模块检测到所述被测传感器与所述悬挂点接触时,所述第一悬挂结构的减速电机停止转动,并且所述滑块与所述被测传感器脱离接触。
[0019] 优选地,所述第一悬挂结构根据所述传感器定位检测模块的检测结果控制其运行状态,在悬挂所述被测传感器时可以实现自动化控制,合理设置减速电机的启停时机,避免减速电机在所述被测传感器与所述悬挂点接触的情况下持续转动导致减速电机烧毁或者所述被测传感器过度挤压所述悬挂点导致设备损坏。
[0020] 根据一种优选实施方式,所述蠕变性能测试系统通过液压升降结构带动所述测试载荷的升降加载。优选地,所述液压升降结构至少包括至少四个存在间隔的液压杆和承载所述测试载荷的托盘。所述液压杆在所述托盘下表面均匀分布,并且四个所述液压杆同步伸缩。
[0021] 优选地,四个所述液压杆同步伸缩可以确保所述测试载荷在在加载/卸载过程中的稳定,从而避免因所述测试载荷晃动产生的力值波动对测试结果造成影响。
[0022] 根据一种优选实施方式,所述测试载荷包括至少两个砝码,所述砝码之间通过螺栓进行堆叠连接。优选地,位于底层的所述砝码与所述托盘接触,位于顶层的所述砝码在其中心与所述第三悬挂结构连接。
[0023] 根据一种优选实施方式,所述蠕变性能测试系统还配置有检测所述第三悬挂结构位置的载荷定位检测模块,所述载荷定位检测模块与所述液压升降结构电信号连接。优选地,所述载荷定位检测模块采用无触点的接近开关对所述第三悬挂结构进行定位检测,所述液压升降结构根据所述载荷定位检测模块的检测结果控制其运行状态。
[0024] 优选地,所述载荷定位检测模块可以是设置在所述基础平台下表面或者设置在所述第二立柱靠近所述基础平台位置处。优选地,所述载荷定位检测模块可以是光电开关,用以检测所述测试载荷的位置,从而确定所述第三悬挂结构的位置。
[0025] 优选地,在所述测试载荷在其顶部中心连接所述第三悬挂结构,当所述测试载荷移动至预设位置时,所述第三悬挂结构穿过所述基础平台,与所述第二悬挂结构连接。
[0026] 优选地,所述载荷定位检测模块通过检测位于顶层的所述砝码位置,以确定所述测试载荷的位置,从而满足所述液压升降结构在举升不同重量的所述测试载荷时的高度调节需求。优选地,所述液压升降结构在举升不同重量的所述测试载荷时,通过所述载荷定位检测模块判断所述测试载荷是否到位,从而避免因所述液压升降结构伸长范围过限,导致砝码挤压基础平台导致砝码受损,破坏所述测试载荷的稳定。
[0027] 根据一种优选实施方式,所述横梁上的悬挂点和所述第二悬挂结构的上端以卡合的方式与所述被测传感器连接。优选地,所述横梁上的悬挂点和所述第二悬挂结构的上端在与所述被测传感器连接时还可以采用电磁阀连接。换言之,所述横梁上的悬挂点和所述第二悬挂结构的上端在与所述被测传感器连接时采用面连接的方式进行连接,使得连接面两侧无法发生相对运动,从而避免在蠕变性能测试过程中测试载荷或其他组件发生晃动影响测试结果。
[0028] 本发明还提供一种蠕变性能测试装置。所述蠕变性能测试装置至少包括:第一悬挂结构,第二悬挂结构和第三悬挂结构。所述第一悬挂结构带动被测传感器在竖直方向上移动,以确定所述被测传感器在所述蠕变性能测试装置上的悬挂高度。所述第二悬挂结构的下端与所述第三悬挂结构连接,并且所述第二悬挂结构的上端与所述被测传感器的下端连接,所述被测传感器、所述第二悬挂结构和所述第三悬挂结构共轴。优选地,所述第二悬挂结构通过其下端设置的电磁阀与所述第三悬挂结构上表面可分离式面接触,所述第三悬挂结构下端连接测试载荷。
[0029] 本发明还提供了一种蠕变性能测试方法。所述蠕变性能测试方法至少包括:
[0030] 利用第一悬挂结构带动被测传感器移动,以确定所述被测传感器的悬挂高度;
[0031] 第二悬挂结构的上端向所述被测传感器移动,并与所述被测传感器的下端连接;
[0032] 所述第二悬挂结构的下端连接所述第三悬挂结构,使得所述被测传感器、所述第二悬挂结构和所述第三悬挂结构共轴;
[0033] 所述第三悬挂结构下端连接测试载荷;
[0034] 所述第二悬挂结构通过其下端设置的电磁阀与所述第三悬挂结构上表面可分离式面接触。

附图说明

[0035] 图1是本发明提供的一种优选实施方式的蠕变性能测试系统的简化示意图;
[0036] 图2是本发明提供的一种优选实施方式的测量模块的简化示意图;
[0037] 图3是本发明提供的一种优选实施方式的测量模块的简化俯视图。
[0038] 附图标记列表
[0039] 100:蠕变性能测试系统;101:第一悬挂结构;102:第二悬挂结构;103:第三悬挂结构;104:测试载荷;105:横梁;106:第一立柱;107:第二立柱;108:基础平台;109:减速电机;110:调整丝杠;111:传感器定位检测模块;112:液压升降结构;113:液压杆;114:托盘;115:
砝码;116:螺栓;117:载荷定位检测模块;118:悬挂点;119:底座;120:伸缩杆;121:测量模块;122:激光发射器;123:激光接收器;124:球面反射镜;125:处理器;200:被测传感器。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图1至3进行详细说明。
[0041] 实施例1
[0042] 本实施例提供了一种静重式力传感器蠕变性能测试系统100。优选地,本发明提供的蠕变性能测试系统100在向被测传感器200进行加载时,各连接处均为面接触,不会发生晃动。测试载荷104与被测传感器200共轴,测试载荷104加载到被测传感器200上后,测试载荷104及其连接件在被测传感器200上产生的拉力的大小方向恒定,从而避免力值波动对测试结果产生影响。
[0043] 参见图1,优选地,蠕变性能测试系统100可以包括:第一悬挂结构101,第二悬挂结构102,第三悬挂结构103,测试载荷104,横梁105,第一立柱106,第二立柱107,基础平台108,传感器定位检测模块111,液压升降结构112和载荷定位检测模块117。
[0044] 优选地,第一悬挂结构101带动被测传感器200在竖直方向上移动,以确定被测传感器200在蠕变性能测试系统100上的悬挂高度。在被测传感器200悬挂到蠕变性能测试系统100上的情况下,第二悬挂结构102的下端连接第三悬挂结构103,并且第二悬挂结构102的上端向被测传感器200移动,并与被测传感器200的下端连接,以确定被测传感器200、第二悬挂结构102和第三悬挂结构103共轴。优选地,第二悬挂结构102通过其下端设置的电磁阀与第三悬挂结构103上表面可分离式面接触,第三悬挂结构103下端连接测试载荷104。
[0045] 优选地,基础平台108下表面连接至少两个第二立柱107以形成容纳测试载荷104的空间。基础平台108上表面连接至少两个第一立柱106,第一立柱106上端连接横梁105形成容纳第一悬挂结构101、第二悬挂结构102、第三悬挂结构103和被测传感器200的空间。优选地,第三悬挂结构103贯穿基础平台108。
[0046] 优选地,横梁105和第一立柱106组成支撑结构用以支撑被测传感器200及其载荷,以进行蠕变性能测试。优选地,第二立柱107在基础平台108下表面形成容纳测试载荷104的空间。优选地,第二立柱107一方面为蠕变性能测试系统100提供支撑,另一方面可以保持测试载荷104在加载/卸载过程中的安全。优选地,第二立柱107在基础平台108下表面均匀分布,形成护栏,在测试载荷104意外掉落时可以防止测试载荷104散落。
[0047] 优选地,第一悬挂结构101至少包括设置在横梁105上表面的减速电机109和贯穿横梁105的调整丝杠110。被测传感器200通过沿调整丝杠110运动与设置在横梁105上的悬挂点118接触。
[0048] 优选地,减速电机109与调整丝杠110连接,调整丝杠110上设置有滑块。优选地,减速电机109可以通过调节旋转方向调整丝杠110上设置的滑块在调整丝杠110轴线上的移动方向。
[0049] 优选地,被测传感器200可以通过电磁吸附的方式与调整丝杠110上的滑块连接。优选地,被测传感器200与悬挂点118连接后,与滑块脱离。
[0050] 优选地,第一悬挂结构101将被测传感器200与悬挂点118连接后,第二悬挂结构102的上端向被测传感器200移动,并与被测传感器200的下端连接,使得蠕变性能测试系统
100可以适配不同长度的被测传感器200。优选地,在对不同长度的被测传感器200进行蠕变性能测试时,第二悬挂结构102的上端向上延伸的距离不同。
[0051] 优选地,蠕变性能测试系统100还配置有检测被测传感器200位置的传感器定位检测模块111。传感器定位检测模块111与第一悬挂结构101电信号连接。优选地,传感器定位检测模块111采用无触点的接近开关对被测传感器200进行定位检测,第一悬挂结构101根据传感器定位检测模块111的检测结果控制其运行状态。
[0052] 优选地,传感器定位检测模块111可以是光电开关。优选地,传感器定位检测模块111可以设置在第一立柱106上靠近悬挂点118位置处,用以检测被测传感器200是否与悬挂点118接触。优选地,当传感器定位检测模块111检测到被测传感器200未与悬挂点118接触时,第一悬挂结构101的减速电机109以第一转动方向转动,使得被测传感器200靠近悬挂点
118;当传感器定位检测模块111检测到被测传感器200与悬挂点118接触时,第一悬挂结构
101的减速电机109停止转动,并且滑块与被测传感器200脱离接触。
[0053] 优选地,第一悬挂结构101根据传感器定位检测模块111的检测结果控制其运行状态,在悬挂被测传感器200时可以实现自动化控制,合理设置减速电机109的启停时机,避免减速电机109在被测传感器200与悬挂点118接触的情况下持续转动导致减速电机109烧毁或者被测传感器200过度挤压悬挂点118导致设备损坏。
[0054] 优选地,蠕变性能测试系统100通过液压升降结构112带动测试载荷104的升降加载。优选地,液压升降结构112至少包括至少四个存在间隔的液压杆113和承载测试载荷104的托盘114。液压杆113在托盘114下表面均匀分布,并且四个液压杆113同步伸缩。
[0055] 优选地,四个液压杆113同步伸缩可以确保测试载荷104在在加载/卸载过程中的稳定,从而避免因测试载荷104晃动产生的力值波动对测试结果造成影响。
[0056] 优选地,测试载荷104包括至少两个砝码115,砝码115之间通过螺栓116进行堆叠连接。优选地,位于底层的砝码115与托盘114接触,位于顶层的砝码115在其中心与第三悬挂结构103连接。
[0057] 优选地,蠕变性能测试系统100还配置有检测第三悬挂结构103位置的载荷定位检测模块117,载荷定位检测模块117与液压升降结构112电信号连接。优选地,载荷定位检测模块117采用无触点的接近开关对第三悬挂结构103进行定位检测,液压升降结构112根据载荷定位检测模块117的检测结果控制其运行状态。
[0058] 优选地,载荷定位检测模块117可以是设置在基础平台108下表面或者设置在第二立柱107靠近基础平台108位置处。优选地,载荷定位检测模块117可以是光电开关,用以检测测试载荷104的位置,从而确定第三悬挂结构103的位置。
[0059] 优选地,在测试载荷104在其顶部中心连接第三悬挂结构103,当测试载荷104移动至预设位置时,第三悬挂结构103穿过基础平台108,与第二悬挂结构102连接。
[0060] 优选地,载荷定位检测模块117通过检测位于顶层的砝码115位置,以确定测试载荷104的位置,从而满足液压升降结构112在举升不同重量的测试载荷104时的高度调节需求。优选地,液压升降结构112在举升不同重量的测试载荷104时,通过载荷定位检测模块117判断测试载荷104是否到位,从而避免因液压升降结构112伸长范围过限,导致砝码115挤压基础平台导致砝码115受损,破坏测试载荷104的稳定。
[0061] 优选地,横梁105上的悬挂点和第二悬挂结构102的上端以卡合的方式与被测传感器200连接。优选地,横梁105上的悬挂点和第二悬挂结构102的上端在与被测传感器200连接时还可以采用电磁阀连接。换言之,横梁105上的悬挂点和第二悬挂结构102的上端在与被测传感器200连接时采用面连接的方式进行连接,使得连接面两侧无法发生相对运动,从而避免在蠕变性能测试过程中测试载荷104或其他组件发生晃动影响测试结果。
[0062] 优选地,对被测传感器200进行蠕变性能测试的工作流程如下:
[0063] 步骤一,设置测试载荷104,并将第三悬挂结构103连接至测试载荷104;
[0064] 步骤二,利用液压升降机构112将测试载荷104举升至特定高度,使得第三悬挂结构103穿过基础平台108并接触第二悬挂结构102;
[0065] 步骤三,将被测传感器200放置在第一悬挂结构101上;
[0066] 步骤四,第一悬挂结构101带动被测传感器200,使其与悬挂点118连接;
[0067] 步骤五,第二悬挂结构102连接被测传感器200,开始蠕变性能测试。
[0068] 优选地,第二悬挂结构102下端设置的电磁阀在蠕变性能测试开始前处于关闭状态,即,在蠕变性能测试开始前第二悬挂结构102与第三悬挂结构103只接触不连接,此时,测试载荷104的重力仅由液压升降结构112承载。优选地,当第二悬挂结构102上端连接被测传感器200后,第二悬挂结构102下端设置的电磁阀开启,第二悬挂结构102与第三悬挂结构103连接,但此时测试载荷104的重力未传递至第二悬挂结构102仍由液压升降结构112承载。优选地,当蠕变性能测试系统100开始蠕变性能测试时,液压升降结构112下降与测试载荷104脱离接触。在液压升降结构112与测试载荷104脱离接触的瞬间,测试载荷104的重力通过第三悬挂结构103和第二悬挂结构102传递至被测传感器200,从而实现对被测传感器
200的快速加载。
[0069] 优选地,在对被测传感器200进行蠕变测试的过程中,需要对被测传感器200的形变量进行记录。在利用本系统对被测传感器200进行蠕变测试时,被测传感器200的形变量即为开始蠕变性能测试后测试载荷104的下降位移。
[0070] 优选地,在对被测传感器200进行蠕变性能测试时,被测传感器200在恒定拉伸载荷下,被测传感器200的形变量随时间缓慢增大。由于在进行蠕变性能测试时被测传感器200发生塑性形变,即,被测传感器200进行一次蠕变性能测试后无法恢复至蠕变性能测试前的状态,因此,若对同一被测传感器200进行多次重复性的蠕变性能测试,每次获得的测量值都不相同,并且在进行蠕变性能测试时还有可能因载荷超过承受能力导致被测传感器
200损毁,从而无法进行重复性测试。
[0071] 优选地,一个被测传感器200只进行一次蠕变性能测试,为准确评估被测传感器200的蠕变性能,便需要蠕变性能测试系统100在被测传感器200进行蠕变性能测试时准确测量被测传感器200的形变量。
[0072] 优选地,蠕变曲线是反映物体蠕变性能的特征量,具体的,蠕变曲线是在一定温度和载荷作用下,形变量与时间的关系线。被测传感器200在进行蠕变性能测试时,由于被测传感器200的形变量随时间缓慢增大,导致被测传感器200的形变量难以通过一般测量方法直接获得。
[0073] 优选地,本实施例通过蠕变性能测试系统100设置的测量模块121记录被测传感器200进行蠕变性能测试时准确测量被测传感器200的形变量。
[0074] 优选地,测量模块121通过一个伸缩杆120与蠕变性能测试系统100的底座119连接。优选地,托盘114中心设置有通孔。优选地,通孔的尺寸为第一尺寸,测量模块121靠近通孔一侧表面的尺寸为第二尺寸,第二尺寸小于第一尺寸。
[0075] 优选地,测量模块121利用激光测量被测传感器200的形变量。优选地,测量模块121的下表面连接伸缩杆120,测量模块121的上表面靠近托盘114。优选地,测量模块121从其上表面发出的激光可以穿过托盘114中心设置的通孔。优选地,当液压升降结构112与测试载荷104脱离接触时,测量模块121开始测量被测传感器200的形变量。优选地,测量模块
121始终位于托盘114下方。
[0076] 参见图2,优选地,测量模块121可以包括激光发射器122,激光接收器123,球面反射镜124和处理器125。优选地,激光发射器122发出的光束经过砝码115反射后射入测量模块121中。优选地,射入测量模块121的光线经过球面反射镜124的反射到达激光接收器123。
[0077] 优选地,在测量被测传感器200的形变量时,测量模块121的位置保持不变,激光发射器122、激光接收器123和球面反射镜124的相对位置也保持不变。当被测传感器200发生形变时,砝码115下降,砝码115与测量模块121间的距离减小。激光在砝码115上发生反射的点位出现变化,导致球面反射镜124发生反射的点位出现变化,使得激光接收器123接收光线的位置出现变化。优选地,激光接收器123接收光线的位置为接收点。
[0078] 优选地,本实施例通过构建出测量被测传感器200的形变量与接收点位移间的几何关系式,以对被测传感器200在进行蠕变性能测试时的微小形变进行测量。
[0079] 优选地,几何关系式如下:
[0080]
[0081] 其中,
[0082]
[0083] 优选地,S表示接收点位移;X表示被测传感器200的形变量;D1表示在蠕变性能测试初始时球面反射镜124的圆心在水平方向上与砝码115反射点的距离;D2表示在蠕变性能测试初始时球面反射镜124的圆心在水平方向上与砝码115反射点的距离;D3表示球面反射镜124的圆心与激光接收器123的距离;A为砝码114发生反射时光线的入射角;B为球面反射镜124发生反射时光线的入射角;C为激光接收器123安装时的倾斜角。
[0084] 优选地,在进行蠕变性能测试的过程中,当被测传感器200发生形变时,砝码115下降,激光发射器122产生的激光在砝码115上发生反射的点位出现变化。经砝码115反射到达球面反射镜124的光线将被测传感器200发生形变前后的差异放大,经球面反射镜124反射到达激光接收器123的光线将被测传感器200发生形变前后的差异再次放大。激光接收器123上接收点的位置出现变化。优选地,处理器125通过检测接收点位移S实现对被测传感器
200微小形变量的超高精度检测。
[0085] 优选地,如图2所示的是一组激光测距组件的工作示意图,本实施例的测量模块121上可以设置多组激光测距组件。优选地,测量模块121上设置的多组激光测距组件可按照多组激光测距组件测量同一反射点在不同方向上的位移量或者各组激光测距组件测量同一砝码115平面不同反射点的位移量的方式实现对被测传感器200微小形变量的超高精度检测。
[0086] 参见图3,优选地,测量模块121上设置有3组激光测距组件。优选地,3组激光测距组件在测量模块121上均匀分布,相邻两组激光测距组件的夹角为120°。优选地,3个激光发射器122发出的光束照射在砝码115平面上的同一点位,获得3个激光接收器123上接收点的位移量。
[0087] 根据一种优选实施方式,测量模块121上设置的3组激光测距组件还可以对同一砝码115平面不同反射点的位移量进行测量。优选地,3个激光发射器122发出的光束分别照射在砝码115平面上的不同的点位,3个激光接收器123分别接收不同反射点对应接收点的位移量。
[0088] 优选地,处理器125对同一时间收集到的接收点的位移量进行处理。优选地,处理器125对同一反射点在不同方向上的位移量或者不同反射点在同一时刻的位移量取均值,以该均值为被测传感器200的形变量。
[0089] 优选地,由于一个被测传感器200只进行一次蠕变性能测试,为准确评估被测传感器200的蠕变性能,本实施例在测试过程中的同一时刻对被测传感器200的形变量进行多次测量,从而确保测量值的准确性。优选地,本实施例按照多组激光测距组件测量同一反射点在不同方向上的位移量或者各组激光测距组件测量同一砝码115平面不同反射点的位移量的方式测量被测传感器200的微小形变量可以有效排除因为砝码115平面不绝对水平或者砝码115倾斜等原因对数据测量带来的干扰,从而提高测量结果的准确性。
[0090] 优选地,在各组激光测距组件测量同一砝码115平面不同反射点的位移量时,各组激光测距组件的测量值可以反映出砝码115的倾斜角度。优选地,测量模块121上设置的3组激光测距组件还可以对同一砝码115平面不同反射点的位移量进行测量。优选地,3组激光测距组件可以获得3个位移量,从3个位移量中选出最大位移量和最小位移量,将最大位移量与最小位移量做差,由于激光测距组件的位置固定,可以计算出最大位移量与最小位移量对应反射点间的距离,再利用三角函数关系确定最大位移量与最小位移量对应反射点连线与水平面的夹角,即砝码115平面的倾斜角度。
[0091] 优选地,当砝码115平面的倾斜角度小于4°时,处理器125对获得的3个位移量取均值,以该均值为被测传感器200的形变量。优选地,当砝码115平面的倾斜角度超过4°时,处理器125对获得的3个位移量进行进一步处理以获取被测传感器200的形变量。
[0092] 优选地,当砝码115平面的倾斜角度超过4°时,处理器125通过下式计算出被测传感器200的形变量。
[0093]
[0094] 其中,X表示被测传感器200的形变量;XMAX表示最大位移量;L表示可以计算出最大位移量与最小位移量对应反射点间的距离;α表示砝码115平面的倾斜角度。优选地,测量模块121上设置的3组激光测距组件围绕测量模块121中心设置,测量模块121对应砝码115中心,使得砝码115平面上的3个反射点也环绕砝码115中心。
[0095] 优选地,在进行蠕变性能测试的过程中,可能因为被测传感器200各部位的形变不同导致砝码115倾斜,此时,测量模块121测出的位移量只能反应被测传感器200某一部分的蠕变性能,不能表示被测传感器200的蠕变性能。优选地,在砝码115倾斜时,本实例首先计算砝码115倾斜角度,在倾斜角度较小时,测量模块121对获得的位移量取均值,在倾斜角度较大时,测量模块121通过对获得的位移量进行处理获得砝码115重心的位移量,从而获得反映被测传感器200蠕变性能的形变量。
[0096] 实施例2
[0097] 本实施例是对实施例1的进一步改进,重复的内容不再赘述。
[0098] 本发明还提供一种蠕变性能测试装置。参见图1,蠕变性能测试装置包括:第一悬挂结构101,第二悬挂结构102,第三悬挂结构103,测试载荷104,横梁105,第一立柱106,第二立柱107,基础平台108,传感器定位检测模块111,液压升降结构112,载荷定位检测模块117,底座119,伸缩杆120和测量模块121。
[0099] 第一悬挂结构101带动被测传感器200在竖直方向上移动,以确定被测传感器200在蠕变性能测试装置上的悬挂高度。第二悬挂结构102的下端与第三悬挂结构103连接,并且第二悬挂结构102的上端与被测传感器200的下端连接,被测传感器200、第二悬挂结构102和第三悬挂结构103共轴。优选地,第二悬挂结构102通过其下端设置的电磁阀与第三悬挂结构103上表面可分离式面接触,第三悬挂结构103下端连接测试载荷104。
[0100] 优选地,基础平台108下表面连接至少两个第二立柱107以形成容纳测试载荷104的空间。基础平台108上表面连接至少两个第一立柱106,第一立柱106上端连接横梁105形成容纳第一悬挂结构101、第二悬挂结构102、第三悬挂结构103和被测传感器200的空间。优选地,第三悬挂结构103贯穿基础平台108。
[0101] 优选地,第一悬挂结构101至少包括设置在横梁105上表面的减速电机109和贯穿横梁105的调整丝杠110。被测传感器200通过沿调整丝杠110运动与设置在横梁105上的悬挂点118接触。
[0102] 优选地,减速电机109与调整丝杠110连接,调整丝杠110上设置有滑块。优选地,减速电机109可以通过调节旋转方向调整丝杠110上设置的滑块在调整丝杠110轴线上的移动方向。
[0103] 优选地,传感器定位检测模块111可以是光电开关。优选地,传感器定位检测模块111可以设置在第一立柱106上靠近悬挂点118位置处,用以检测被测传感器200是否与悬挂点118接触。
[0104] 优选地,液压升降结构112至少包括至少四个存在间隔的液压杆113和承载测试载荷104的托盘114。
[0105] 优选地,测试载荷104包括至少两个砝码115,砝码115之间通过螺栓116进行堆叠连接。优选地,位于底层的砝码115与托盘114接触,位于顶层的砝码115在其中心与第三悬挂结构103连接。
[0106] 优选地,载荷定位检测模块117采用无触点的接近开关对第三悬挂结构103进行定位检测,液压升降结构112根据载荷定位检测模块117的检测结果控制其运行状态。
[0107] 优选地,测量模块121通过一个伸缩杆120与蠕变性能测试系统100的底座119连接。优选地,托盘114中心设置有通孔。优选地,通孔的尺寸为第一尺寸,测量模块121靠近通孔一侧表面的尺寸为第二尺寸,第二尺寸小于第一尺寸。
[0108] 优选地,对被测传感器200进行蠕变性能测试的工作流程如下:
[0109] 步骤一,设置测试载荷104,并将第三悬挂结构103连接至测试载荷104;
[0110] 步骤二,利用液压升降机构112将测试载荷104举升至特定高度,使得第三悬挂结构103穿过基础平台108并接触第二悬挂结构102;
[0111] 步骤三,将被测传感器200放置在第一悬挂结构101上;
[0112] 步骤四,第一悬挂结构101带动被测传感器200,使其与悬挂点118连接;
[0113] 步骤五,第二悬挂结构102连接被测传感器200,开始蠕变性能测试。
[0114] 其中,在进行步骤二时,连接测量模块121的伸缩杆120与升降机构112的液压杆113同步伸长,并且测量模块121始终位于托盘114下方。
[0115] 优选地,当蠕变性能测试开始时,液压升降结构112下降与测试载荷104脱离接触。当液压升降结构112与测试载荷104脱离接触,测量模块121开始测量被测传感器200的形变量,并对测量数据进行储存。
[0116] 实施例3
[0117] 本实施例是对实施例1和实施例2的进一步改进,重复的内容不再赘述。
[0118] 本发明还提供了一种蠕变性能测试方法。蠕变性能测试方法至少包括:
[0119] 利用第一悬挂结构101带动被测传感器200移动,以确定被测传感器200的悬挂高度;
[0120] 第二悬挂结构102的上端向被测传感器200移动,并与被测传感器200的下端连接;
[0121] 第二悬挂结构102的下端连接第三悬挂结构103,使得被测传感器200、第二悬挂结构102和第三悬挂结构103共轴;
[0122] 第三悬挂结构103下端连接测试载荷104;
[0123] 第二悬挂结构102通过其下端设置的电磁阀与第三悬挂结构103上表面可分离式面接触。
[0124] 优选地,蠕变性能测试方法还包括:
[0125] 通过电磁吸附的方式将被测传感器200与调整丝杠110上的滑块连接。第一悬挂结构101通过减速电机109带动被测传感器200,使其与悬挂点118连接。优选地,被测传感器200与悬挂点118连接后,与滑块脱离。
[0126] 优选地,第一悬挂结构101将被测传感器200与悬挂点118连接后,第二悬挂结构102的上端向被测传感器200移动,并与被测传感器200的下端连接,使得蠕变性能测试系统
100可以适配不同长度的被测传感器200。
[0127] 优选地,蠕变性能测试系统100通过液压升降结构112带动测试载荷104的升降加载。优选地,液压升降结构112至少包括至少四个存在间隔的液压杆113和承载测试载荷104的托盘114。液压杆113在托盘114下表面均匀分布,并且四个液压杆113同步伸缩。
[0128] 优选地,四个液压杆113同步伸缩可以确保测试载荷104在在加载/卸载过程中的稳定,从而避免因测试载荷104晃动产生的力值波动对测试结果造成影响。
[0129] 优选地,测试载荷104包括至少两个砝码115,砝码115之间通过螺栓116进行堆叠连接。优选地,位于底层的砝码115与托盘114接触,位于顶层的砝码115在其中心与第三悬挂结构103连接。
[0130] 优选地,对被测传感器200进行蠕变性能测试的工作流程如下:
[0131] 步骤一,设置测试载荷104,并将第三悬挂结构103连接至测试载荷104;
[0132] 步骤二,利用液压升降机构112将测试载荷104举升至特定高度,使得第三悬挂结构103穿过基础平台108并接触第二悬挂结构102;连接测量模块121的伸缩杆120与升降机构112的液压杆113同步伸长,并且测量模块121始终位于托盘114下方;
[0133] 步骤三,将被测传感器200放置在第一悬挂结构101上;
[0134] 步骤四,第一悬挂结构101带动被测传感器200,使其与悬挂点118连接;
[0135] 步骤五,第二悬挂结构102连接被测传感器200,开始蠕变性能测试,测量模块121开始测量被测传感器200的形变量,并对测量数据进行储存。
[0136] 优选地,第二悬挂结构102下端设置的电磁阀在蠕变性能测试开始前处于关闭状态,即,在蠕变性能测试开始前第二悬挂结构102与第三悬挂结构103只接触不连接,此时,测试载荷104的重力仅由液压升降结构112承载。优选地,当第二悬挂结构102上端连接被测传感器200后,第二悬挂结构102下端设置的电磁阀开启,第二悬挂结构102与第三悬挂结构103连接,但此时测试载荷104的重力未传递至第二悬挂结构102仍由液压升降结构112承载。优选地,当蠕变性能测试开始时,液压升降结构112下降与测试载荷104脱离接触。在液压升降结构112与测试载荷104脱离接触的瞬间,测试载荷104的重力通过第三悬挂结构103和第二悬挂结构102传递至被测传感器200,从而实现对被测传感器200的快速加载。
[0137] 需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中,“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式,不应理解为必须设置,故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。本发明说明书包含多项发明构思,诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思,申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。