[发明专利]大量程耐高压弦式应变计

说明书

技术领域

本发明涉及一种大量程耐高压弦式应变计。

背景技术

大量程耐高压振弦式应变计主要是应用到高库大坝中对应变量较大的监测点进行自动化安全监测所必备的仪器，也可用于其他需要对大应变进行测量的场合，如多股钢索线应变量监测等。

目前，振弦式应变计主要由三部分构成：壳体密封部件、弦芯部件、弦芯测量部件，如图1所示，弦芯部件主要有一根张紧的钢弦组成，钢弦位于保护壳体的内部，并且其两端分别固定在保护壳体的两端法兰盖上。弦芯测量部件位于保护壳体的外部。使用时，将应变计两端的法兰盖固定在需要测量应变量的物体上，当物体发生应变时，会带动弦芯部件的钢弦也产生应变，进而改变作用在钢弦上的受力，弦芯测量部件不断地对弦芯进行激振，并测量相应时刻钢弦的自振频率，进而通过相关公式换算即可测量出所测部位的应变量。

目前弦式应变计主要缺点有：1）弦式应变计测量量程较小：现有的弦式应变计的钢弦直接连接在两端法兰盖上，所测物体的应变量直接作用在钢弦上，而钢弦本身的应变极其有限，一般仅为2000个左右微应变，超出这个范围后，钢弦容易发生塑性变形，严重时会被拉断，导致仪器损坏。因此，现有弦式应变计的测量量程较低，一旦遇到大量程的应变测量的情况，现有弦式应变计将无法满足对大范围应变测量量程的需求；2）弦式应变计密封防水性较差：目前，国内弦式应变计普遍存在这样的问题。现有弦式应变计的弦芯测量部件位于保护壳体的外部，其激振部件及测量部件主要通过环氧胶包裹密封，同时引出电缆部分也主要是是通过环氧胶包裹密封，环氧胶与测量部件及电缆结合部位极易出现密封失效的问题，耐水压较低，密封效果较差，无法满足监测部位对耐水压要求较高的场合中使用；3）现有弦式应变计长期稳定性较差：由于产品使用的环境较为恶劣，外界干扰复杂多变，能否有效的减少外界干扰，且在一定的过范围水压作用下，仪器能读数正常甚至是正常工作，则要求应变计必须具有较好的防水密封性及长期稳定性。现有弦式应变计由于弦芯测量部件暴露于外界，很容易受外界环境的影响，而导致测量不稳定，同时，钢弦直接固定在保护壳体的两端的法兰盖上，固定支点基本暴露在外界环境下，长期使用后，固定支点会存在锈蚀松动的危险，也对仪器长期稳定使用产生潜在负面影响。

发明内容

为了克服以上不足，本发明提供一种新型结构的大量程耐高压弦式应变计。

本发明的主要技术内容如下：

一种大量程耐高压弦式应变计,包括电缆密封部件（1），保护壳体密封部件（2），弦式敏感部件（3）；所述弦式敏感部件（3）通过电缆密封部件（1）及保护壳体密封部件（2）进行有效的多重密封保护；所述电缆密封部件（1）用于保护电缆及将电缆接头密封在保护壳体密封部件（2）中；所述弦式敏感部件（3）位于保护壳体密封部件（2）中。

上述保护壳体密封部件（2）包括保护壳体（21）、限位导向套（22）及两端法兰盖（23）组成；所述限位导向套（22）位于保护壳体（21）内，用于配合弦式敏感部件（3）位置的固定，所述弦式敏感部件（3）位于保护壳体（21）中。

上述弦式敏感部件（3）包括弦芯部件（31）、测量部件（32），高精度拉簧（33），密封圈（34）、移动拉杆（35），限位销轴（36）；所述测量部件（32）镶嵌于弦芯部件（31）外部，与弦芯部件（31）组成一体；所述弦芯部件（31）与移动拉杆（35）之间设置高精度拉簧（33）；所述移动拉杆（35）与保护壳体（21）之间设置密封圈（34），所述密封圈（34）位于移动拉杆（35）上；所述限位销轴（36）位于移动拉杆（35）靠近端部的位置，与保护壳体密封部件（2）中的限位导向套（22）配合来达到弦式敏感部件（3）的固定；所述移动拉杆（35）的一端与法兰盖（23）连接。

上述移动拉杆（35）与保护壳体（21）之间设置二层密封圈（34）。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

1）采用新的弦式敏感部件的大量程耐高压应变计具有更大的量程：由于采用新的弦式敏感部件，通过在弦芯部件与拉杆之间增加了高精度力学拉簧，所测物体因应变而产生的位移量不会直接作用在弦芯部件上，因此，应变计的测量量程不再受弦芯部件钢弦变形量的局限，可以测量更大的应变量程，同时，根据需要，可以调整弦芯敏感部件的高精度力学拉簧，设计不同量程及满足不同精度要求的弦式应变计；