[发明专利]一种间距可调夹持式高温引伸计

说明书

本发明公开了一种间距可调夹持式高温引伸计，包括传感部件和引伸杆，其中：引伸杆一端连接传感部件，另一端固定连接定位架，定位架连接夹持装置，夹持装置包括内针脚和外针脚，内针脚一端与定位架固定连接，另一端为夹持端A，外针脚一端与定位架滑动配合，另一端伸至内针脚的夹持端A外侧，形成弯曲的夹持端B，压缩弹簧夹在外针脚与定位架之间，内针脚和外针脚靠近定位架一端设置有隔热屏。本发明可以实现夹持自平衡，尤其适用于板件的高温环境下的变形量的测量，同时还具有轻质、耐磨、操作方便的优点。

技术领域

本发明属于变形测量的领域，主要涉及一种用于高温测量的间距可调节的夹持式引伸计。

背景技术

陶瓷基复合材料越来越多应用于航空和航天领域，其在高温下的力学性能的测量对于其结构设计和强度寿命预测必不可少并且测试难度较大。而引伸计是在力学性能测试中测量变形的重要工具。目前常用的引伸计大多为轴向电阻式引伸计，比如：用于拉伸、扭转、拉扭组合式引伸计，且多在常温下使用，随着试验测试需求的改变，常温引伸计虽易实现技术通用性，但并不易满足高温测试需求，为了在高温测试中应用引伸计，往往是针对特定测试进行特定设计或改装，具备一定技术要求，也易导致结构及操作上的繁杂。市面上的高温引伸计，可分为“内力接触”式和“外力接触”式两大类，“内力接触”式主要是引伸计与试验件接触时能够实现自平衡，包括“触点线套”式、“触点捆绑”式等，“外力接触”式则在引伸计使用时需要施加外力来保证与试验件的接触。下面举几个有代表性型号的高温引伸计来叙述目前常见高温引伸计的特点。

以国外Epsilon3448型引伸计为例，属于“触点线套”式，即对试验件一侧点接触或者线接触，对侧由通过柔性线套装形成线接触或者较窄的面接触，多用于高温炉和感应加热系统。其优点诸多，可靠自夹持无需支架且1200摄氏度环境中使用无需冷却的引伸计，安装方便，应用陶瓷棒及柔性陶瓷纤维线进行配合，可根据不同试验空间距离更换不同长度的陶瓷棒，陶瓷棒与试验件接触的一端形状类似于圆锥面的顶点。不过这种固定于试验件的方式，不足之处在于在试验件受载过程中，若试验件是圆棒状，易导致陶瓷棒和试验件之间的相对滑动，若试验件是板件，则柔性线易在板件的棱边上被磨损，需要定期检查和更换。“触点捆绑”式单纯从与试验件固定的方式来说则类似于“触点线套”式，区别在于柔性线是从试验件的上下两端套装，还是在试验件两侧周围一圈一圈的捆绑，这种方式多见于单一用途时为了使“陶瓷刀刃”接触试验件少些滑动，而采取的人为捆绑。不过此种固定试件方式在人工操作过程中带来的松紧度并不相同，且夹持力度不尽相同，启发我们可以适当避免这类人工操作，进而提升所测信号的准确度。另外，无论是“触点线套”还是“触点捆绑”式，长期应用于高温环境，“线”的使用寿命都是有限的，需要定期更换。

而Epsilon3549型引伸计属于“外力接触”式，其特点是引伸计安装在滑动支架上，达到试验温度后，可以快速的将引伸计滑动到试验件上，与试验件接触的部分为陶瓷杆，其端部有标准的凿形、V形凿形、锥度接触点等，同时没有其他辅助固定于试验件的材料。这种接触是通过控制接触力来进行的，根据接触力的值来保证试验件与引伸计的接触，这个接触力即为使用引伸计测试而额外施加给试验件的力。用于小尺寸试验件或者厚度比较小的板件时，试验件在使用过程中由于受到接触力这个外载荷而弯曲，因此不是特别适用于结构尺寸较小的试验件。

由上述描述可见，为了满足陶瓷基复合材料高温力学性能测试的需求，设计一种能够满足一定尺寸范围的试验件的变形测试，同时与试验件连接时时能够自平衡，可以避免捆绑操作等带来的不利因素的高温引伸计是有利于某些类型的试验测试的。由于这里提出的满足陶瓷基复合材料的需求，是出于其测试时的高温环境，并非针对材料本身，故设计的高温引伸计也可应用于其他材料的高温测试。

根据上述需求，本发明设计了一种结构轻巧耐磨损、安装方便、夹持自平衡，用于高温测试的引伸计，能够在一定程度上，在缩短试验操作时间、提升效率、提升信号测试准确度、提升使用寿命，避免人工操作的误差性等方面带来一定改善。

发明内容