[发明专利]一种耐高水压应变传感器

说明书

本发明公开了一种耐高水压应变传感器，包括：伸缩杆、弹簧、应变悬臂梁、电阻应变片、壳体和伸缩杆导向槽；壳体的一侧开有通孔，壳体远离所述通孔的一侧的内壁上设置有所述伸缩杆导向槽；其中，所述通孔与所述伸缩杆同轴；伸缩杆的一端穿过所述通孔伸入伸缩杆导向槽内；伸缩杆伸入伸缩杆导向槽内的一端通过销钉与弹簧的一端连接；弹簧的另一端通过连接块与应变悬臂梁的一端连接；其中，连接后的弹簧垂直悬挂、与伸缩杆平行；应变悬臂梁的另一端连接壳体的侧壁，连接后的应变悬臂梁水平设置、与弹簧垂直；应变悬臂梁表面贴有至少一片电阻应变片。本发明实现了在深水高压、低温的恶劣环境下对阻尼材料的变形测量。

技术领域

本发明属于工程测试技术领域，尤其涉及一种耐高水压应变传感器。

背景技术

目前各国海军之所以越来越青睐在潜艇上安装声学覆盖层，就在于声学覆盖层有着不同寻常的降噪和消声本领。声学覆盖层是一种随着声学覆盖层技术的不断发展和该项技术在实践中的广泛应用，人们对其功效产生越来越大的兴趣，改变了最初认为它仅能吸收对方声呐波的片面观念。

目前经初步证实，声学覆盖层的功用至少有三个：1)能够吸收对方主动雷达发出的声呐波，即利用声学覆盖层材料的阻尼作用和瓦内空腔或填充物的作用，使对方发射出的声波波形发生变化，将声能转换为热能消耗掉，从而使折射回去的声波能量大为降低，达到急剧减少主动声呐探测的目的。据报道，俄罗斯满载排水量2.65万吨的“台风”级潜艇由于敷设了150毫米厚的声学覆盖层，因而使美国MK－48和MK－46型鱼雷的主动声呐探测距离减少到原来的1/3。由此可见它的战术效能非同一般。2)能够隔离潜艇内部噪声向艇外辐射。噪声是潜艇水下行动的一个大忌。尤其核潜艇的吨位大、块头大、噪声大，更是容易被对方在极远的距离上探测发现。声学覆盖层能部分缓解这方面的矛盾。潜艇包上一层层的声学覆盖层，就相当于用一件棉袄包裹一台收音机一样，声音明显减弱。在这种情况下，艇内的噪声向外辐射自然受到很大的抑制。不过，实践也证明：一种声学覆盖层难以同时具备良好的吸声和隔声性能，而且低频吸、隔声性能难以满足实践使用的需要。3)能够抑制艇体的振动。潜艇在活动和作战使用时，其动力装置和机械设备产生的振动是不可避免的，也是始终存在的。

因此，如何最大限度地减少振动，便成为了潜艇设计师矢志不渝追求的目标和时刻梦想攻克的难关。目前很多潜艇都将艇上的动力装置及其机械设备安装在筏形基座上，而且该基座与潜艇体保持柔性连接。这些措施采取后，仍有相当大的振动波要传到潜艇的内壁，而紧贴艇体的声学覆盖层自然起到了吸收振动的作用，使振动得到最大限度的减弱和缓解。由此可见，测量声学覆盖层在深水恶劣情况下变形量的大小在对更有效的检测声学覆盖层的减振性能，以及对进一步改善声学覆盖层性能有着积极的意义。

目前，一般物体的变形量测量主要采用位移传感器实现。位移传感器又称为线性传感器，目前来说，国内外的传感器主要有电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器，电阻式位移传感器几类。然而，在市面上能够找到的传感器防水性都不怎么令人满意，最高的防护等级也只是达到IP65，不能在水下高压环境下工作。

例如，电阻式位移传感器是以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器，优点是精度高，测量范围广，寿命长，结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等；但是，一般市面上购买的应变式位移传感器不具备耐水压的性能。又例如，由武汉莹佳科技公司开发的能够耐水压的静磁栅位移传感器，可以适应－40℃至+100℃工作温度范围，连续高粉尘、泥浆、水下及高撞击、强振动工作环境。但是，其最大耐水压也只能到达6.0MPa，精度0.5mm，远远满足不了声学覆盖层在深水承受10.0MPa的测量要求。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种耐高水压应变传感器，旨在实现在深水高压、低温的恶劣环境下对阻尼材料的变形测量。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种耐高水压应变传感器，包括：伸缩杆、弹簧、应变悬臂梁、电阻应变片、壳体和伸缩杆导向槽；