[发明专利]一种基于应变动态量测的大幅转角测量仪及使用方法

权利要求书

1.一种基于应变动态量测的大幅转角测量仪，由固定于结构的支架竖向刚性板(5)、水平向刚性板上的定向滑槽(8)引出相互嵌套的弧形应变载片组(1)；其特征在于：由两个贴有应变片的非同心“Ω”型金属应变载片组合作为相互嵌套的弧形应变载片组(1)；两个“Ω”型金属应变载片通过如下方式固定在由铰链连接的相互垂直的刚性支架上：两个“Ω”型金属应变载片在两端接头位置重合，分别从支架两刚性板上引出，其中一端直接与竖向刚性板固接，另一端连接于水平向刚性板上的定向滑槽中；一个“Ω”型金属应变载片呈1/4圆弧，两端接头处垂直于支架刚板；另一个“Ω”型金属应变载片呈3/4圆弧，两端接头处相切于支架刚板；应变载片外表面顺圆周方向粘贴电阻式应变片(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于应变动态量测的大幅转角测量仪，其特征还在于：将支架各平面刚板改进成为“L”型刚性板，其中刚性板长边与结构固定连接，从刚性板的短边上引出应变载片，短边刚性板之间的转角与长边间转角相等。

3.根据权利要求1所述的一种基于应变动态量测的大幅转角测量仪，其特征还在于：刚性板支架上的定向滑槽内部上窄下宽。

4.权利要求1、2或3所述的大幅转角测量仪的使用方法，其特征在于如下步骤：

a)建立待测结构转角φ与滑块定向位移u_r构成的耦合变位与各个应变片(3)测量值ε_i之间的关系式ε_i＝α_ui·u_r+α_φi·φ；通过试验方法标定其中的常系数(α_ui，α_φi)；按常规应变片标定方法，针对每一个应变载片组，通过在应变片端部间按滑槽方向或支架铰链处角度变化方向施加给定变形，获得各个应变载片3的对应量测值，以此标定前述方程组中的待定系数(α_ui，α_φi)；

b)基于各应变片(3)的动态测量值，按以下公式求解，来确定结构转角变位：urφ=αu1αφ1αu2αφ2-1·ϵ1ϵ2.]]>

5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征还在于：增加其中一个应变载片的数量，则测定的应变值数量将大于两个耦合变位待求量的个数，形成超定方程组的形式，采用最小二乘方法求解。