一种用于双测量臂高温引伸计校验的工装及方法与流程

本发明属于双测量臂高温引伸计的校验，具体涉及一种用于双测量臂高温引伸计校验的工装及方法。

背景技术：

1、就目前而言，常用的引伸计有支臂、刀刃、弹性体、应变片、夹紧弹簧等组成，测量试样变形时，将引伸计直接装卡于试样上，两个刀刃与试样接触，当试样受力产生变形时，两刀刃之间的距离也随之发生变化，通过支臂使弹性体产生变形，贴在弹性体上的应变片将产生电信号的变化，用于测量试样的变形量。这种引伸计主要应用于常温下的试样的变形量，不适用于高温下的变形测量。

2、高温下试样受力的变形量一般采用双测量臂高温引伸计，试样安装于高温炉膛内，用两个长测量臂，一端与试样上下标距测量点连接，另一端引出至高温炉外，与位移传感器连接，在试样的对称方位，按同样的方法引出另外一个位移传感器，当试样产生变形时，同侧的两个测量臂相对运动，带动位移传感器产生变形，从而实现试样变形量的测量。由于该双测量臂高温引伸计和常用的引伸计的结构上不同，引伸计检定规程没有规定该类引伸计的校验方法，现多采用对两个位移传感器分别进行校验的方法，只要每个位移传感器合格，即认为整套双测量臂高温引伸计合格。该方法没有考虑到测量臂的加工几何尺寸差异和安装方法引入的误差因素，也没考虑测量臂在受到高温后产生变形的误差因素，仅通过校验位移传感器来判断引伸计是否合格的方法有待商榷，存在质量安全隐患。综合来看，目前在引伸计的校验中，一般通过分别校验两个位移传感器，并未充分考虑测量臂加工的差异、安装误差以及高温变形的影响。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于双测量臂高温引伸计校验的工装及方法，目的在于解决目前在引伸计的校验中，存在一般通过分别校验两个位移传感器，并未充分考虑测量臂加工的差异、安装误差以及高温变形影响的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种用于双测量臂高温引伸计校验的工装，双测量臂高温引伸包括上测量臂、下测量臂、弹性连接件、检测组件以及调节组件；工装包括机架、标准位移发生装置以及模拟试样组；其中：

4、标准位移发生装置设置于机架；模拟试样组包括第一模拟试样和第二模拟试样，第一模拟试样与机架连接，标准位移发生装置的输出端穿过第一模拟试样后与第二模拟试样连接，标准位移发生装置驱动第二模拟试样相对于第一模拟试样沿纵向移动；第一模拟试样设置有用于安装上测量臂的第一安装部，第二模拟试样设置有用于安装下测量臂的第二安装部；

5、上测量臂安装于第一安装部，下测量臂安装于第二安装部，上测量臂和下测量臂分别与机架滚动配合，弹性连接件连接于上测量臂和下测量臂之间；检测组件设置于下测量臂并与调节组件配合，以便检测上测量臂与下测量臂之间的相对位移量。

6、在一些实施方式中，机架包括横梁、导向立柱以及底座，横梁设置于导向立柱的上端，底座设置于导向立柱的下端；标准位移发生装置设置于横梁，上测量臂和下测量臂分别与导向立柱滚动配合。

7、进一步地，标准位移发生装置为测微头，测微头包括固定轴和移动轴，固定轴构成标准位移发生装置的固定端并与横梁连接，移动轴构成输出端；固定轴连接横梁，第一模拟试样设置为空心结构，移动轴穿过第一模拟试样的通孔后与第二模拟试样连接。

8、进一步地，校验工装还包括第二螺母和第三螺母，第一模拟试样的上端通过螺纹与横梁连接并通过第二螺母紧固，移动轴的下端通过螺纹与第二模拟试样的上端连接并通过第三螺母紧固。

9、进一步地，第二模拟试样的下端插入导向立柱的导向孔中，并在导向孔中沿纵向可自由移动；导向立柱的相对两侧面形成导轨面，双测量臂高温引伸计还包括第一导向滚轮和第二导向滚轮，第一导向滚轮设置于上测量臂，第二导向滚轮设置于下测量臂，第一导向滚轮和第二导向滚轮分别与两个平面滚动配合。

10、在一些实施方式中，第一安装部和第二安装部分别为凸起的v型台阶，上测量臂和下测量臂内部分别设置有凹陷的v型槽，凸起的v型台阶的几何尺寸与凹陷的v型槽的几何尺寸相同。

11、在一些实施方式中，校验工装还包括第一卡环和第二卡环，两个上测量臂成°安装于第一安装部并通过第一卡环卡紧，两个下测量臂成°安装于第二安装部并通过第二卡环卡紧。

12、在一些实施方式中，弹性连接件为弹簧，弹簧的数量设置为两根；两根弹簧分别连接于两个上测量臂和两个下测量臂之间，以便将两个上测量臂和两个下测量臂拉紧组成一个整体。

13、在一些实施方式中，调节组件包括可调螺钉和第一螺母，可调螺钉设置于上测量臂的下端，第一螺母与可调螺钉配合以锁紧可调螺钉；检测组件为传感器，传感器安装于下测量臂下端的安装孔中，传感器的移动杆抵接于可调螺钉的顶部；校验工装还包括第一螺钉，传感器通过第一螺钉紧固于安装孔。

14、本发明还提供一种用于双测量臂高温引伸计校验的方法，是基于上述用于双测量臂高温引伸计校验的工装而进行的，包括如下步骤：

15、将上测量臂安装于第一安装部，将下测量臂安装于第二安装部，并将弹性连接件连接于上测量臂与下测量臂之间；

16、将检测组件安装于下测量臂，并调整检测组件，使检测组件与上测量臂的调节组件相配合；

17、将标准位移发生装置的示值置零，并将检测组件的示值置零；操作标准位移发生装置，通过输出端驱动第二模拟试样相对于第一模拟试样沿纵向移动给定位移量，记录标准位移发生装置输出的标准位移值，并同时记录检测组件检测到的上测量臂与下测量臂之间的相对位移量；

18、根据标准位移值和相对位移量，计算双测量臂高温引伸计的示值误差。

19、与现有技术相比，本发明一种用于双测量臂高温引伸计校验的工装及方法，具有以下有益效果：

20、本发明构建了能够模拟双测量臂高温引伸计实际工作状态的校验工装。第一模拟试样与机架连接，标准位移发生装置的输出端穿过第一模拟试样后与第二模拟试样连接，使得标准位移发生装置能够驱动第二模拟试样相对于第一模拟试样沿纵向移动，从而模拟试样在受力状态下标距段的拉伸变形。上测量臂安装于第一安装部，下测量臂安装于第二安装部，使两个测量臂分别跟随第一模拟试样和第二模拟试样产生相对运动，检测组件设置于下测量臂并与上测量臂的调节组件配合，能够直接检测该相对位移量。工装在校验过程中将上测量臂、下测量臂、弹性连接件、检测组件和调节组件作为一个测量系统，测得的相对位移量综合反映了测量臂的加工几何尺寸差异、安装误差以及各部件的配合状态对测量结果的影响，改善现有技术中仅单独校验位移传感器而忽略测量臂等机械结构因素所带来的误差，能够相对实现对双测量臂高温引伸计的有效校验，提高校验结果的真实性和可靠性。同时，能够在设备现场完成校验操作，无需将引伸计拆离试验机送至实验室，提高了校验的便捷性和效率。

1.一种用于双测量臂高温引伸计校验的工装，双测量臂高温引伸包括上测量臂（16）、下测量臂（18）、弹性连接件、检测组件以及调节组件，其特征在于，所述工装包括机架、标准位移发生装置以及模拟试样组；其中：

2.根据权利要求1所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述机架包括横梁（25）、导向立柱（31）以及底座（32），所述横梁（25）设置于导向立柱（31）的上端，所述底座（32）设置于导向立柱（31）的下端；所述标准位移发生装置设置于横梁（25），所述上测量臂（16）和下测量臂（18）分别与导向立柱（31）滚动配合。

3.根据权利要求2所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述标准位移发生装置为测微头（23），所述测微头（23）包括固定轴（24）和移动轴（28），所述固定轴（24）构成标准位移发生装置的固定端并与横梁（25）连接，所述移动轴（28）构成输出端；所述固定轴（24）连接横梁（25），所述第一模拟试样（26）设置为空心结构，所述移动轴（28）穿过第一模拟试样（26）的通孔后与第二模拟试样（30）连接。

4.根据权利要求3所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述校验工装还包括第二螺母（27）和第三螺母（29），所述第一模拟试样（26）的上端通过螺纹与横梁（25）连接并通过第二螺母（27）紧固，所述移动轴（28）的下端通过螺纹与第二模拟试样（30）的上端连接并通过第三螺母（29）紧固。

5.根据权利要求2所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述第二模拟试样（30）的下端插入导向立柱（31）的导向孔中，并在导向孔中沿纵向可自由移动；所述导向立柱（31）的相对两侧面形成导轨面，所述双测量臂高温引伸计还包括第一导向滚轮（3）和第二导向滚轮（9），所述第一导向滚轮（3）设置于上测量臂（16），所述第二导向滚轮（9）设置于下测量臂（18），所述第一导向滚轮（3）和第二导向滚轮（9）分别与两个平面滚动配合。

6.根据权利要求1所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述第一安装部和第二安装部分别为凸起的v型台阶，所述上测量臂（16）和下测量臂（18）内部分别设置有凹陷的v型槽，所述凸起的v型台阶的几何尺寸与凹陷的v型槽的几何尺寸相同。

7.根据权利要求1所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述校验工装还包括第一卡环（15）和第二卡环（17），两个所述上测量臂（16）呈180°安装于第一安装部并通过第一卡环（15）卡紧，两个所述下测量臂（18）呈180°安装于第二安装部并通过第二卡环（17）卡紧。

8.根据权利要求1所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述弹性连接件为弹簧（20），所述弹簧（20）的数量设置为两根；两根所述弹簧（20）分别连接于两个上测量臂（16）和两个下测量臂（18）之间，以便将两个所述上测量臂（16）和两个下测量臂（18）拉紧组成一个整体。

9.根据权利要求1所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装，其特征在于，所述调节组件包括可调螺钉（5）和第一螺母（6），所述可调螺钉（5）设置于上测量臂（16）的下端，所述第一螺母（6）与可调螺钉（5）配合以锁紧可调螺钉（5）；所述检测组件为传感器（21），所述传感器（21）安装于下测量臂（18）下端的安装孔（10）中，所述传感器（21）的移动杆抵接于可调螺钉（5）的顶部；所述校验工装还包括第一螺钉（22），所述传感器（21）通过第一螺钉（22）紧固于安装孔（10）。

10.一种用于双测量臂高温引伸计校验的方法，其特征在于，是基于权利要求1-9任一项所述用于双测量臂高温引伸计校验的工装而进行的，包括如下步骤：