一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于測(cè)量方法，具體涉及一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法。它包括：步驟一：在被測(cè)量器件外設(shè)置傳感器安裝架；步驟二：安裝傳感器；步驟三：測(cè)量；對(duì)試樣加載負(fù)荷，加載的負(fù)荷為預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)值，利用下傳感器和上傳感器測(cè)量試樣在受載后變形量，測(cè)量的同時(shí)記錄兩個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)值，步驟四：計(jì)算；上傳感器和下傳感器的數(shù)值相減，得到的數(shù)值即為試樣的受力變形值，步驟五：變形值誤差修正；多次重復(fù)步驟三和步驟四，將多次測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)值處理，得到的結(jié)果為修正后的變形值誤差。本發(fā)明的顯著效果是：測(cè)量精度高，可以直接測(cè)量變形量。
【專利說明】一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測(cè)量方法，具體涉及一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法。【背景技術(shù)】
[0002]隨著核技術(shù)的不斷發(fā)展，新型技術(shù)不斷的被應(yīng)用于各種核裝置中。因核裝置高安全性的要求，應(yīng)用前，對(duì)大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試成為必不可少的步驟之一。許多大型機(jī)械結(jié)構(gòu)部件需要做全尺寸的真實(shí)受力加載測(cè)試來模擬部件的真實(shí)受載情況，以此來檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)部件在受載情況下的最大變形。由于部件尺寸超大(長(zhǎng)、寬和高為幾米)，而部件變形在毫米量級(jí)。為了提高大型機(jī)械結(jié)構(gòu)部件的安全性，必須盡可能減小位移測(cè)量誤差以提高部件的變形測(cè)量精度。為了提高測(cè)量精度，可以把加載框架的剛度設(shè)計(jì)得非常高，不會(huì)加載框架變形對(duì)測(cè)量精度的影響，但加載框架的成本會(huì)成倍增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種不需要增加加載框架剛度情況下就可以提高測(cè)量精度的方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，包括下述步驟:
[0005]步驟一:在被測(cè)量器件外設(shè)置傳感器安裝架
[0006]步驟二:安裝傳感器
[0007]步驟三:測(cè)量
[0008]對(duì)試樣加載負(fù)荷，加載的負(fù)荷為預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)值，利用下傳感器和上傳感器測(cè)量試樣在受載后變形量，測(cè)量的同時(shí)記錄兩個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)值，
[0009]步驟四:計(jì)算
[0010]上傳感器和下傳感器的數(shù)值相減，得到的數(shù)值即為試樣的受力變形值，
[0011]步驟五:變形值誤差修正
[0012]多次重復(fù)步驟三和步驟四，將多次測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)值處理，得到的結(jié)果為修正后的變形值誤差。
[0013]如上所述的一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，其中，其特征在于:所述的數(shù)值處理可以采用常見的加權(quán)平均、最小二乘法數(shù)值擬合，也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意數(shù)值處理方法。
[0014]如上所述的一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，其中，所述的步驟二中的傳感器包括上傳感器和下傳感器。
[0015]本發(fā)明的顯著效果是:1)位移傳感器與加載框架分離一試樣放置于加載框架施力測(cè)試，加載框架的變形會(huì)影響對(duì)試樣位移的測(cè)量精度，為消除該影響，設(shè)計(jì)位移傳感器不與加載框接觸。2)設(shè)計(jì)分離式位移傳感器安放托架一把位移傳感器安放托架的支座置于地基上，保證測(cè)量框架除傳感器外不與試樣接觸。因此在試樣上、下端相對(duì)位置安裝相同的位移傳感器，在受力加載過程中通過傳感器測(cè)出的試樣上端位移減去傳感器測(cè)出的試樣下端位移，則是被測(cè)試樣的真實(shí)變形，分離式位移傳感器安放托架有效地減小了位移測(cè)量誤差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1是本發(fā)明提供的一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法的示意圖。
[0017]附圖2是本發(fā)明提供的位移傳感器安放托架的示意圖。
[0018]圖中:1、加載框架,2、下傳感器,3、下傳感器安裝架,4、試樣,5、位移傳感器安放托架，6、上傳感器安裝架，7、上傳感器，8、加載油缸，9、螺釘，
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，包括下述步驟:
[0020]步驟一:在被測(cè)量器件外設(shè)置傳感器安裝架
[0021]加載框架I是由剛性底座、左立柱、右立柱、后橫梁、上橫梁、上加載板、油缸等組成的一個(gè)立體封閉式框架系統(tǒng)。大結(jié)構(gòu)件的試樣4放入封閉式框架里，試樣的底端用螺栓與剛性底座固定，試樣的頂端承受安放在加載框架上加載油缸8的拉力、壓力或者力偶矩等多種載荷的疊加作用。對(duì)試樣4施加載荷用傳感器測(cè)量其變形，由于力總是以作用力和反作用力的方式存在，加載油缸8對(duì)試樣4施力時(shí)，試樣4的反作用力通過加載油缸8傳遞給加載框架I從而導(dǎo)致加載框架I的變形。如果把傳感器直接固定在加載框架I上，加載時(shí)，試樣4在變形,加載框架I上的傳感器的位置由于加載框架I的變形而發(fā)生改變，試樣4的受載后的變形結(jié)果不準(zhǔn)確，就影響了實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。為了消除該不利影響，解決辦法就是設(shè)法讓位移傳感器與加載框架I不接觸，使它們分離開。于是設(shè)計(jì)一個(gè)位移傳感器安放托架5，使位移傳感器安放托架5與加載框架I獨(dú)立。注意:位移傳感器安放托架5的底部遠(yuǎn)離加載框架I的剛性底座！
[0022]位移傳感器安放托架5是用鋁合金型材組合的框架，鋁合金型材上有T型槽，T型槽內(nèi)放預(yù)置螺母。下傳感器安裝架3與上傳感器安裝架6均設(shè)置長(zhǎng)條孔。螺釘9穿過下傳感器安裝架3、上傳感器安裝架6上的長(zhǎng)條孔，擰到T型槽內(nèi)預(yù)置螺母上，通過這種方法使下傳感器安裝架3、上傳感器安裝架6固定到位移傳感器安放托架5上。通過T型槽與長(zhǎng)條孔可小范圍調(diào)節(jié)下傳感器安裝架3、上傳感器安裝架6相對(duì)于位移傳感器安放托架5位置。圖2可見下傳感器安裝架3、上傳感器安裝架6的長(zhǎng)條孔。
[0023]上傳感器安裝架6上裝一個(gè)上傳感器7，上傳感器7為光柵位移傳感器。上傳感器7頭部插到上傳感器安裝架6的開豁口的圓形孔上，上傳感器安裝架6上有兩個(gè)圓形豁孔，上傳感器7頭部插到哪個(gè)孔上根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要。上傳感器安裝架6上作兩個(gè)圓形豁孔的作用與長(zhǎng)條孔一樣，方便上傳感器7位置調(diào)整。
[0024]下傳感器安裝架3與下傳感器2的安裝方法同上傳感器安裝架6與上傳感器7安裝方式相同。
[0025]步驟二:安裝傳感器
[0026]本測(cè)試中傳感器分為上傳感器7和下傳感器2。上傳感器7與下傳感器2的數(shù)量分別為四個(gè)。安裝上傳感器7，安裝上傳感器7時(shí)，由于上傳感器安裝架6上在與兩個(gè)圓形豁孔垂直的面上設(shè)有螺紋孔，在螺紋孔上擰上螺釘9就可鎖緊上傳感器7，需要注意的是螺釘9不能擰得過緊，否則上傳感器7的測(cè)量桿無(wú)法自由滑動(dòng)，將影響測(cè)量，螺釘9擰到上傳感器7不能輕松地從上傳感器安裝架6圓形豁孔上拔出，且上傳感器7的測(cè)量桿可自由滑動(dòng)為止。安裝下傳感器2的方法與安裝上傳感器7的方法相同。
[0027]步驟三:測(cè)量
[0028]加載前，首先檢查液壓缸的油源及電氣控制是否正確，檢查試樣4上的傳感器連接方式是否正確。利用加載油缸8對(duì)試樣4加載負(fù)荷，加載的負(fù)荷為預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)值，加載油缸8的負(fù)荷值保持穩(wěn)定不變時(shí)，利用下傳感器2和上傳感器7測(cè)量試樣4在受載后變形量，測(cè)量的同時(shí)記錄兩個(gè)傳感器(下傳感器2和上傳感器7)的測(cè)量數(shù)值。
[0029]步驟四:計(jì)算
[0030]加載時(shí)，由于加載框架是由剛性底座不是絕對(duì)理想不變形的底座，剛性底座受到試樣4傳遞來的載荷而變形，將上傳感器7和下傳感器2的數(shù)值相減，得到的數(shù)值即為試樣4的受力變形值。
[0031]步驟五:變形值誤差修正
[0032]多次重復(fù)步驟三和步驟四，將多次測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)值處理，得到的結(jié)果為修正后的變形值誤差。所述的數(shù)值處理可以采用常見的加權(quán)平均、最小二乘法數(shù)值擬合，也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意數(shù)值處理方法。
【權(quán)利要求】
1.一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，其特征在于:包括下述步驟: 步驟一:在被測(cè)量器件外設(shè)置傳感器安裝架 步驟二:安裝傳感器 步驟三:測(cè)量 對(duì)試樣加載負(fù)荷，加載的負(fù)荷為預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)值，利用下傳感器和上傳感器測(cè)量試樣在受載后變形量，測(cè)量的同時(shí)記錄兩個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)值， 步驟四:計(jì)算 上傳感器和下傳感器的數(shù)值相減，得到的數(shù)值即為試樣的受力變形值， 步驟五:變形值誤差修正 多次重復(fù)步驟三和步驟四，將多次測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)值處理，得到的結(jié)果為修正后的變形值誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，其特征在于:所述的數(shù)值處理可以采用常見的加權(quán)平均、最小二乘法數(shù)值擬合，也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意數(shù)值處理方法。
3.如權(quán)利要求1所述的一種有效減小大型結(jié)構(gòu)件位移誤差的測(cè)量方法，其特征在于:所述的步驟二種的傳感器包括上傳感器和下傳感器。
【文檔編號(hào)】G01B21/32GK103884305SQ201210556856
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】廖敏, 李鵬遠(yuǎn), 侯炳林, 遲成芳, 路東輝, 劉彥波, 王偉 申請(qǐng)人:核工業(yè)西南物理研究院, 長(zhǎng)春機(jī)械科學(xué)研究院有限公司