專利名稱：接觸擠壓應力傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及接觸應力電測量儀器，是一種測量密封元件密封面接觸擠壓應力的接觸擠壓應力傳感器。
長期以來，測量接觸擠壓應力大都是采用應變筒電測、應變環電測或者光彈性電測等方法。應變筒電測法測量接觸擠壓應力時，是將應變片貼在應變筒(模擬套管)外壁上，在測量時是靠密封件擠壓應變筒內側使之變形，再測出其變形量，這種方法與實際套管內壁接觸擠壓應力的大小及分布規律建立不起真正的函數關系。另外，由于為保證應變片的靈敏度還要限制應變筒的剛度，當應變筒的剛度小于實際工作套管的剛度時，所測出的數值就不能反映實際情況。應變環電測法原理和設備結構與應變筒方法類似，也不能真實模擬構件的工作環境，而且環與環之間又存在有一定的摩擦力，影響了測量的精度。光彈性測定法是利用透明材料制成密封元件的平面模型和應力“凍結”模型，再在光彈紋上加載，通過光照產生條紋來測定應力。它要求光彈紋材料的彈性模量和實際構件的彈性模量相近，所以模型制做困難，工作量大，而且成本很高。以上方法都屬于“間接”測量法。
本實用新型是為了克服上述方法的不足而提供的一種能“直接”準確地測量密封元件與密封面的接觸擠壓應力的大小及分布規律的接觸擠壓應力傳感器，并且不改變實際工作套管剛度，真實模擬構件工作環境，且使用方便可靠，加工制造容易。其尤其適用于測量橡膠類密封元件。
本實用新型是采用如下方式達到的接觸擠壓應力傳感器主要由測力桿1、連接套2、泄壓孔3、基座4、墊圈5、螺母6、彈性元件7、緊固螺釘8、電阻應變片9、電纜孔10和測試電纜11組成，在彈性元件7上安裝有與擠壓元件接觸的測力桿1和電阻應變片9，在連接套2上開有泄壓孔3。
在連接套2與測力桿1之間留有較小的間隙。
本實用新型
如下圖1是接觸擠壓應力傳感器的結構示意圖。
圖2是圖1A－A處的剖視圖。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的結構、工作原理和具體實施過程。接觸擠壓應力傳感器主要由測力桿1、連接套2、泄壓孔3、基座4、墊圈5、螺母6、彈性元件7、緊固螺釘8、電阻應變片9、電纜孔10和測試電纜11組成。連接套2內的測力桿1與連接套2內孔之間留有很小的間隙(0.5mm)，保證被測密封元件19在有外力作用時元件不向間隙內擠入。彈性元件7是35GrMnSi、鈹青銅等材料制作的，由螺母6和墊片5將其與測力桿1緊固在一起的，它們由緊固螺釘8固定在基座4上。電阻應變片9粘貼在彈性元件7上，電阻應變片9可用箔式電阻應變片，如BJ200－4D(安徽產)。連接套2上的泄壓孔3可以防止測力桿1與被測密封元件接觸面之間有高壓流體時擊壞接觸擠壓應力傳感器。傳感器的剛度設計應保證在測量時，測力桿1除端面受壓和摩擦力外無其它附加力，而該傳感器只反映壓力，不感受摩擦力。
圖1所示的就是一個測量橡膠密封圈的裝置。根據被測密封元件19即橡膠密封圈的尺寸大小，選擇適當的中心管15，支承環20、模擬套管16。在模擬套管16的外側打孔，孔的大小要以能裝配接觸擠壓應力傳感器的連接套2前端的絲扣部分為準。接觸擠壓應力傳感器測力桿1的端面要與模擬套管16內側面重迭。測量時，接觸擠壓應力傳感器通過測試電纜11與測試系統相連通。然后通過液壓系統向環形空間注入一定壓力F的工作介質，用以模擬該密封元件19的工作環境，被測密封元件19受壓產生徑向擴張，并處于密封狀態。測力桿1與被測密封元件的接觸面擠壓，力傳遞到彈性元件7上，使之產生剪切變形，電阻應變片9將這一變形轉換為電信號，再經測試電纜11輸入測試系統，經過處理，就可以記錄并打印出所測密封元件的接觸擠壓應力。
本實用新型的優點是1.可以在不改變實際工作套管剛度的情況下、準確地測量出密封元件密封面的接觸擠壓應力及其分布規律。
2.本實用新型的測量方法簡單、直接、準確、而且測量時所需的配套裝置結構簡單、制做容易、使用安全可靠。
3.本實用新型可以在各種工作環境(工作介質及介質壓力)下進行測量，而且不影響測量精度。
4.本實用新型結構簡單、加工容易、使用方便、測量精度優于0.5％F.S。
權利要求1.接觸擠壓應力傳感器主要由測力桿1、連接套2、基座4、螺母6、彈性元件7、緊固螺釘8和測試電纜11組成，其特征在于彈性元件7上安裝有測力桿1和電阻應變片9；在連接套2上開有泄壓孔3。
2.根據權利要求1所述的接觸擠壓應力傳感器，其特征在于連接套2與測力桿1之間留有間隙。
專利摘要本實用新型涉及一種測量密封元件密封面接觸擠壓應力的接觸擠壓應力傳感器，它主要由測力桿1、連接套2、基座4、彈性元件7等組成，彈性元件7上安裝有測力桿1和電阻應變片9，在連接套2上開有泄壓孔3、與測力桿1之間留有間隙，本實用新型可以在不改變實際工作套管剛度的情況下、準確地測量出密封元件密封面的接觸擠壓應力及其分布規律，測量方法簡單、直接、準確，所需的配套裝置結構簡單、制做容易、使用安全可靠。
文檔編號G01L1/18GK2108914SQ9123250
公開日1992年7月1日 申請日期1991年12月24日 優先權日1991年12月24日
發明者劉富 申請人:新疆石油管理局油田工藝研究所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
