用于安装后应变计安装质量检测的检查装置及检查方法

技术领域

本发明属于检测、试验设备技术领域，更具体地说，是涉及一种用于安装后应变计安装质量检测的检查装置及检查方法。

背景技术

应变计是测量材料、结构应变的常用传感器，广泛应用于航空航天、轨道车辆、机械制造和土木建设等各个行业的应变测量。

应变计为薄片型传感器，在安装过程有可能破坏应变计。应变计的安装质量直接影响应变数据采集的准确性和有效性，决定检测数据是否有效。因此，有必要对安装后应变计进行安装质量检查。

现有的执行主要检查方法/流程：1.异物清理，使用软毛小刷子或者吹球进行表面及周围清理，保证应变计表面和周围无异物；2.安装位置检查，使用刻度尺，检查应变计自带中心标记和试验样品手画粘贴位置线进行检查；3.外观检查，近距离目视检查应变计外观是否完好；4.绝缘电阻检查，检查应变片与被测试件的绝缘电阻。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中存在至少如下问题：检查时需要借助多种非专业工具，工具本身及操作方法的差异性大，结果离散性大。对于操作者来说，使用各式各样的检测工具操作繁琐，需要操作者具备一定的经验，没有明确的尺度来规定/提示操作人员，且检查不够全面。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于安装后应变计安装质量检测的检查装置及方法，旨在解决市场上缺少用于检查安装后应变计安装质量的专业检查装置，且检查不够全面的技术问题。

一方面，提供了一种用于安装后应变计安装质量检测的检查装置，包括：

装置主体；

清扫组件，设置在所述装置主体上，用于清理应变计上的异物；

目视检查模块，包括设置在所述装置主体上的望远镜模块，所述望远镜模块的目镜上设有用于检测所述应变计的安装位置是否正确的对中线；以及

按压模块，设置在所述装置主体上，具有用于在对所述应变计进行动态可用性检查时对所述应变计施加下压力的压头、以及用于显示所述下压力大小的压力值显示结构。

进一步地，所述装置主体内设用于容纳所述按压模块的容纳腔；

所述按压模块包括：

弹性件，沿所述容纳腔的深度方向可伸缩的设置于所述容纳腔内；

所述压头通过所述弹性件与所述装置主体连接，且所述压头远离所述弹性件的一端延伸至所述容纳腔外。

进一步地，所述目视检查模块还包括：

照明模块，设置在所述装置主体上；

所述照明模块包括：

环状光源，设置于所述望远镜模块靠近物镜的一端，并环绕所述物镜设置；

供电组件，设置在所述装置主体内；以及

开关，设置在所述装置主体上；

其中，所述供电组件通过所述开关与所述环状光源电连接。

进一步地，所述装置主体包括：

透明管体，两端开放；以及

隔板，设置在所述透明管体内，将所述透明管体的内腔分隔为第一腔体和第二腔体，其中，所述第一腔体靠近所述压头设置、为所述容纳腔；所述弹性件用于与所述装置主体连接的一端固定连接于所述隔板上；

所述压力值显示结构包括：

力指示标记，位于所述压力用于与所述弹性件连接的一端的外周壁上；以及

压力刻度线，位于所述透明管体靠近所述压头的一端的管壁上。

进一步地，所述望远镜模块可拆卸地设置于所述第二腔体的开口端上，所述环状光源设置在所述望远镜模块的物镜端上；

所述供电组件包括：

电池，设置在所述第二腔体内；以及

电连接组件，设置在所述望远镜模块上，用于电连接所述电池和所述环状光源。

进一步地，所述清扫组件包括：

安装座，固定安装于所述望远镜模块上；

安装头，可拆卸安装于所述安装座上；以及

毛刷，设置在所述安装头上。

进一步地，所述毛刷沿所述装置主体的长度方向延伸。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，功能齐全，实现携带一个工具完成多个项目检查的目的，使得应变计安装质量的检查不再需要多次更换工具，有一定的实用性和适用性，操作便利，使用方法直接，对于检查项目有明确的数据指示，保证不同操作人员使用，检测结果一致，排除经验因素导致的不确定性，减小误差。另外，将本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置与数据采集装置结合使用，还可实现应变计的动态可用性检查，这是现有技术中没有的，通过这一项检查可进一步确保经检查合格的应变计可以正常使用。

另一方面，提供了一种用于安装后应变计安装质量检测的检查方法，基于所述的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置，包括以下步骤：

异物清理；

通过所述目视检查模块进行应变计安装位置及外观检查；

电阻测量及检查；

动态可用性检查；

其中，所述动态可用性检查步骤包括以下步骤：

将应变计连接到数据采集装置上，记录应变计无变形时应变值；

通过所述按压模块对应变计施加下压力，检查应变计的应变值是否响应正确；

去除下压力，检查应变计的应变值是否回到无变形时检测结果。

进一步地，在所述电阻测量及检查步骤和所述动态可用性检查步骤之间还包括准静态准确性检查步骤；

所述准静态准确性检查步骤包括以下步骤：

将应变计连接到数据采集装置上；

在应变计上并联一个标准电阻，获取应变计和标准电阻并联后的应变值ε

根据

对比ε

进一步地，所述检查应变计的应变值是否响应正确步骤包括以下步骤：

通过所述力指示标记与所述压力刻度线的对准情况，读取作用于所述应变计上的下压力的压力值；

根据上述压力值估算应变计的应变变化值；

获取应变计受到下压力时所述数据采集装置测量到的应变变化值；

对比估算得出的应变变化值和测量得出的应变变化值，分析得出安装好的应变计是否测量可靠。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，采用了上述用于安装后应变计安装质量检测的检查装置，取得了基本相同的技术效果。同时采用本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查方法能够全面系统的检查应变计安装质量和安装后的工作状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的爆炸分解结构图；

图3为本发明实施例所采用的对中线的结构示意图；

图4为本发明实施例所采用的望远镜模块进行应变计安装位置检查时的使用状态结构示意图；

图5为进行动态可用性检查前本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置与应变计的相对位置结构示意图，其中装置主体为透视图；此时，位于压头510上的力指示标记530与位于透明管体110最下方的压力刻度线540对齐；

图6为进行动态可用性检查时本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置与应变计的相对位置结构示意图，其中装置主体为透视图；

图7为应变计与标准电阻并联电路原理图。

图中：100、装置主体；110、透明管体；120、隔板；130、第一腔体；140、第二腔体；200、清扫组件；210、安装座；220、安装头；230、毛刷；300、应变计；310、中心标记；400、目视检查模块；410、望远镜模块；411、镜筒；412、物镜；413、焦距调节环；414、目镜；420、对中线；430、照明模块；431、环状光源；432、供电组件；433、开关；500、按压模块；510、压头；520、弹性件；530、力指示标记；540、压力刻度线；600、样件上手画标记线。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1至图4，现对本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置进行说明。所述用于安装后应变计安装质量检测的检查装置，包括装置主体100、设置在装置主体100上的清扫组件200、目视检查模块400以及设置在装置主体100上的按压模块500。

清扫组件200用于清理应变计300上的异物。目视检查模块400包括设置在装置主体100上的望远镜模块410，望远镜模块410的目镜上设有用于检测应变计300的安装位置是否正确的对中线420。按压模块500设置在装置主体100上，具有用于在对应变计300进行动态可用性检查时对应变计300施加下压力的压头510、以及用于显示下压力大小的压力值显示结构。

为便于描述，下文部分内容将“用于安装后应变计安装质量检测的检查装置”简化为了“检查装置”。

检查时，先通过清扫组件200对应变计300表面进行清理，防止铁屑灰尘等异物对应变计300产生破坏或导致应变计300发生短路现象，保护应变计300和确保测量数据有效性，同时便于开展后续检查工作。本实施例中清扫组件200可以为毛刷230、吹球或其他可以实现应变计300清扫的件体。

之后借助目视检查模块400进行应变计300安装位置检查和应变计300外观检查。其中，应变计300安装位置检查目的是检查应变计300是否安装在设计位置，保证取得数据位置与目标位置一致，若安装位置与设计位置有偏离，需要清除应变计300并重新安装。应变计300外观检查目的是检查应变计300外观是否完好，若外观有破损需要清除应变计300并重新安装。

本实施例中望远镜模块410包括设置在装置主体100上的镜筒411、设置在镜筒411一端的物镜412、螺纹连接于镜筒411的另一端上的焦距调节环413以及设置在焦距调节环413上的目镜414。

借助目视检查模块400进行应变计300安装位置检查和应变计300外观检查的具体操作如下：

透过望远镜模块410的镜头组，对中目镜上的对中线420和应变计300自带中心标记310，观察样件上手画标记线600与对中线420对齐情况，以此来检查应变计300粘贴位置知否正确，完成应变计300安装位置检查；如附图4所示，当对中线420与应变计300自带中心标记310对中时，对中线420与样件上手画标记线600未重合，此时判定为应变计300安装位置有问题，需要将其清理下来重新安装；

通过望远镜模块410对应变计300进行放大检查，判断应变计300的外观是否完好，完成应变计300外观检查。

之后借助万用表对应变计300的电阻进行测量和检查，具体操作如下：万用表测得应变计300电阻，与应变计300标准电阻值(出厂提供)进行对比，若在误差范围内，认定应变计300的电阻合格，并记录应变计300电阻数据，若测得结果超出误差范围，则认定应变计300的电阻不合格，需要将其清理下来重新安装。

最后可借助按压模块500在应变计300与数据采集装置连接的情况下、对应变计300施加向下的下压力，进行动态可用性检查。具体操作如下：

将应变计300与数据采集装置电连接；

当压头510对应变计300施加下压力时，压力值显示结构可将上述下压力的大小显示出来，根据上述压力值，操作人员可根据经验获知此压力下应变计300的应变变化值；

通过对比上述应变变化值(可通过经验方法获得)和按压时应变计300在数据采集装置的读数，实现无损按压方式动态检查安装好的应变计300是否测量可靠。

本实施例中压力值显示结构可以采用能够检测并显示压头510施加于应变计300上压力大小的传感器或其他可实现上述功能的结构，具体可根据使用需要设定。

本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置，与现有技术相比，功能齐全，实现携带一个工具完成多个项目检查的目的，使得应变计安装质量的检查不再需要多次更换工具，有一定的实用性和适用性，操作便利，使用方法直接，对于检查项目有明确的数据指示，保证不同操作人员使用，检测结果一致，排除经验因素导致的不确定性，减小误差。另外，将本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置与数据采集装置结合使用，还可实现应变计300的动态可用性检查，这是现有技术中没有的，通过这一项检查可进一步确保经检查合格的应变计300可以正常使用。

为避免按压时应变计300发生磨损，上述压头510可以为弹性压头510，如橡胶头。

上述对中线420形状与样件上手画标记线相适配，如一般样件上手画标记线采用十字线，对中线420也采用十字线，以便于更加准确的判断对中线420与样件上手画标记线是否重合，进而确保应变计300的安装位置检查结果的准确性。

请一并参阅图2、图5及图6，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的一种具体实施方式，装置主体100内设用于容纳按压模块500的容纳腔。

按压模块500包括沿容纳腔的深度方向可伸缩的设置于容纳腔内的弹性件520。压头510通过弹性件520与装置主体100连接，且压头510远离弹性件520的一端延伸至容纳腔外。

本实施例中弹性件520可以为弹簧、波纹管等，只要能实现上述功能即可。容纳腔的设置实现了按压模块500的收纳，减小了检查装置的体积，且确保了弹性件520可按照预设伸缩方向伸缩，保证了检查装置在通过按压模块500向应变计300上施加下压力时，压头510作用于应变计300上的压力稳定向下。

为保证检查装置在光线不好的条件下依然能够对应变计300的外观及安装位置进行精确检查，在上述实施例的基础上，在目视检查模块400中加设了照明模块430。请参阅图2，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的一种具体实施方式，目视检查模块400还包括设置在装置主体100上的照明模块430。

照明模块430包括环状光源431、设置在装置主体100内的供电组件432，以及设置在装置主体100上的开关433。环状光源431设置于望远镜模块410靠近物镜的一端，并环绕物镜设置。供电组件432通过开关433与环状光源431电连接。

环形光源环绕物镜设置既保证了操作人员对应变计300进行外观、安装位置检查时可获得良好照明，同时使得检查装置的体积较小，便于携带和拿取。

使用时可通过开关433控制环形光源的打开和关闭，节省用电。

上述压力值显示结构可以采用能够检测并显示压头510施加于应变计300上压力大小的传感器或其他可实现上述功能的结构。为减少检查装置的制造成本，请一并参阅图5及图6，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的一种具体实施方式，装置主体100包括两端开放的透明管体110、以及设置在透明管体110内的隔板120。隔板120将透明管体110的内腔分隔为第一腔体130和第二腔体140，其中，第一腔体130靠近压头510设置、为容纳腔。弹性件520用于与装置主体100连接的一端固定连接于隔板120上；

压力值显示结构包括位于压力用于与弹性件520连接的一端的外周壁上的力指示标记530，以及位于透明管体110靠近压头510的一端的管壁上的压力刻度线540。

这样压头510作用于应变计300上的压力值可透过透明管体110对比力指示标记530和压力刻度线540的对齐情况判断得出。整个压力值显示结构结构简单，制造成本低廉，且不易损坏。

为进一步减小检查装置的体积，请参阅图2，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的一种具体实施方式，望远镜模块410可拆卸地设置于第二腔体140的开口端上，环状光源431设置在望远镜模块410的物镜端上。

供电组件432包括设置在第二腔体140内的电池，以及设置在望远镜模块410上、用于电连接电池和环状光源431的电连接组件。

本实施例中望远镜模块410可与透明管体110插接、螺纹连接或采用其他可拆卸连接方式固定在透明管体110的相应端部上。这样设置既便于望远镜模块410的安装或更换，又便于电池的安装或更换。

采用上述设置形式，有效利用了装置主体100的内部空间，进一步减小了检查装置的体积，便于其携带和组装。

上述清扫组件200可固定设置于装置主体100上，也可可拆卸设置于装置主体100上，当清扫组件200可拆卸设置在装置主体100上时便于清扫组件200的维护或损坏后的更换。请参阅图1，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的一种具体实施方式，清扫组件200包括固定安装于望远镜模块410上的安装座210、可拆卸安装于安装座210上的安装头220，以及设置在安装头220上的毛刷230。

本实施例中安装头220可插接、螺纹连接或通过其他方式可拆卸设置于安装座210上。

请参阅图1，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查装置的一种具体实施方式，毛刷230沿装置主体100的长度方向延伸。

这样整个检查装置形如笔，便于随身携带。

目前的检查方法不够全面和系统，仅涉及外观检查、粘贴位置检查和电阻检查，未涉及安装后应变计300可用性检查。本发明实施例还提供一种用于安装后应变计安装质量检测的检查方法，上述方法基于用于安装后应变计安装质量检测的检查装置提出。请参阅图1至图7，用于安装后应变计安装质量检测的检查方法包括以下步骤：

异物清理；

通过目视检查模块400进行应变计300安装位置及外观检查；

电阻测量及检查；

动态可用性检查；

其中，动态可用性检查步骤包括以下步骤：

将应变计300连接到数据采集装置上，记录应变计300无变形时应变值；

通过按压模块500对应变计300施加下压力，检查应变计300的应变值是否响应正确；

去除下压力，检查应变计300的应变值是否回到无变形时检测结果。

本发明实施例还提供一种用于安装后应变计安装质量检测的检查方法，采用了上述用于安装后应变计安装质量检测的检查装置，取得了基本相同的技术效果。同时采用本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查方法能够全面系统的检查应变计安装质量和安装后的工作状态。

进一步，上述检查方法未涉及安装后应变计300测量结果准确性检查，为克服这一问题，作为本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查方法的一种具体实施方式，在电阻测量及检查步骤和动态可用性检查步骤之间还包括准静态准确性检查步骤；

准静态准确性检查步骤包括以下步骤：

将应变计300连接到数据采集装置上；

在应变计300上并联一个标准电阻，获取应变计300和标准电阻并联后的应变值ε

根据

对比ε

进一步的，上述检查应变计300的应变值是否响应正确步骤包括以下步骤：

通过力指示标记530与压力刻度线540的对准情况，读取作用于应变计300上的下压力的压力值；

根据上述压力值估算应变计300的应变变化值；

获取应变计300受到下压力时数据采集装置采集到的应变变化值；

对比估算得出的应变变化值和测量得出的应变变化值，分析得出安装好的应变计300是否测量可靠。

为便于理解，现以一个优选的实施例对本发明提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查方法进行说明。

(1)异物清理，应变计300完成安装后，通过检查装置的清扫模块，实现应变计300表面及其周围的异物清扫。

(2)安装位置检查，其目的是检查应变计是否安装在设计位置，保证取得数据位置与目标位置一致，若安装位置与设计位置有偏离，需要清除应变计并重新安装。透过望远镜模块410中的镜头组，将望远镜模块410上的对中线420和应变计300自带中心标记310对中，观察样件上手画标记线600与望远镜模块410上的对中线420对齐情况，来检查应变计300粘贴位置知否正确。

(3)外观检查，通过望远镜模块410放大检查应变计300外观是否完好。若外观有破损需要清除应变计并重新安装。在光照条件不理想的位置可通过照明模块430辅助望远镜模块410进行检查。

(4)电阻测量及检查，通过万用表测得应变计300的电阻，与应变计300的标准电阻值(出厂提供)进行对比，若在误差范围内的，认为应变计300电阻合格，并记录应变计300电阻数据；若电阻过大或者过小，说明应变计300本身或者粘贴过程中产生损坏，需要清理应变计300并重新安装。

(5)准静态准确性检查，其目的是检查应变计处于静态情况下测量准确性的检查。将应变计300(120Ω)连接到数据采集装置(用于检查应变计300的应变值)上，使应变计300处于检测状态，对测量应变计300并联一个标准电阻(59880Ω)，记录并联标准电阻前后应变值ε

计算原理如下：

其中，R

(6)动态可用性检查，其目的是通过对应变计进行按压来检查应变计发生变形前后，是否处于可用的工作状态。通过按压模块500，实现动态可用性检查，见图5及图6。应变计300与数据采集装置电连接，处于检测状态。对应变计和被测样件局部施加变形，检查应变计测量值是否响应正确，去除变形后，应变计测量值是否回到无变形时状态。通过实时测量应变数据，可检查粘贴状态，如是否安装牢固，是否在一定变形后脱粘等情况。具体操作如下：

使用握笔姿势，使压头510正对应变计300，如图5所示，此时位于压头510上的力指示标记530与位于透明管体110最下方的压力刻度线540对齐。之后通过向下按压装置主体100，使弹性件520产生向下压力，作用于压头510上，再通过压头510对应变计300施加下压力。弹性件520处于线弹性阶段，根据胡可定律，下压力与压缩位移成正比，所以通过力指示标记530与压力刻度线540的对准情况，如图6所示，可读取下压力的压力值。由于下压力的压力值可以读取，通过对比压力值估算的应变变化值(可通过经验方法获得)和按压时应变计300在采集设备的读数，实现了无损按压方式动态检查安装好的应变计300是否测量可靠。

需要说明的是，更改检查项点顺序，可是实现相同目标，但会增大检查工作量。

通过本发明实施例提供的用于安装后应变计安装质量检测的检查方法，配套使用上述检查装置，实现了对应变计安装质量从外观到功能，从静态到动态的全面检查，可以避免因应变计安装质量不过关导致的测试结果不准确的现象发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。