CN103307963A

CN103307963A - 大量程耐高压弦式应变计

Info

Publication number: CN103307963A
Application number: CN2013102652575A
Authority: CN
Inventors: 郑水华; 刘观标; 廖占勇; 李�杰; 夏明�; 黄华东; 崔岗
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Nanjing NARI Group Corp; State Grid Electric Power Research Institute
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Nanjing NARI Group Corp; State Grid Electric Power Research Institute
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明涉及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。大量程耐高压振弦式应变计改变了传统振弦式应变计敏感部件及密封部件的结构，解决了应变计量程受敏感部件弦芯应变量较小的局限性及耐水压不足的问题。

Description

大量程耐高压弦式应变计

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；

2）大量程耐高压弦式应变计具有更高的防水密封性：由于采用更加紧凑的小型化弦式敏感部件，可以将敏感部件中的弦芯部件及测量部件完全密封在保护壳体部件内部，防水密封性能更加可靠，同时，采用新的电缆密封接头进一步增强了弦式应变计的防水密封性能；

3）：大量程耐高压弦式应变计性能更加稳定，使用更加持久：由于弦式敏感部件完全密封在保护壳体部件的内部，因此，敏感部件中的弦芯部件及测量部件不会受到外界恶劣环境的干扰，测值更加稳定、可靠。此外，保护壳体部件对敏感部件的拉杆的移动方向及距离进行了限制，避免了因拉杆扭转而损坏弦芯部件或者因拉杆移动距离过大而超出弦芯部件的弹性极限，严重时导致弦芯拉断的现象出现。因此，可以对弦式应变计进行更好地保护，使得弦式应变计使用更加持久，测值更加可靠。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为现有技术的振弦式应变计；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2中弦式敏感部件的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图2所示，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；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；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；弦式敏感部件3位于保护壳体密封部件2中。

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；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，弦式敏感部件3位于保护壳体21中。

如图3所示，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；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，进一步减小了弦式敏感部件3的尺寸，有利于弦式敏感部件3整体密封于保护壳体密封部件2内部；弦芯部件31与移动拉杆35之间设置高精度拉簧33，高精度拉簧33可以根据应变计的所需要测量的量程大小及精度要求进行适当的调整，以满足相应测量的需求；移动拉杆35与保护壳体21之间设置密封圈34，密封圈34位于移动拉杆35上，与保护壳体21配合时，能将弦式敏感部件3的主体部分完全密封在保护壳体21内部，以满足弦式应变计的密封性要求；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；移动拉杆35的一端与法兰盖23连接。

作为优选方案，上述移动拉杆35与保护壳体21之间设置二层密封圈34。

实际测量时，两端法兰盖23固定在被测物体上，物体发生应变时，带动与移动拉杆35连接的法兰盖23移动，进而将微小的位移量传递到弦式敏感部件的弦芯部件31上，改变弦芯部件31中钢弦所受到的拉力值，从而改变钢弦的自振频率，最后通过测量及相关公式的换算即可得到被测物体所产生的应变量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种大量程耐高压弦式应变计,其特征在于: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。

2.根据权利要求1所述大量程耐高压弦式应变计,其特征在于: 所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。

3.根据权利要求1所述大量程耐高压弦式应变计,其特征在于:所述弦式敏感部件（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。

4.根据权利要求1所述大量程耐高压弦式应变计,其特征在于:所述移动拉杆（35）与保护壳体（21）之间设置二层密封圈（34）。