[发明专利]一种中心对称的非侵入式翼伞组提带张力传感器装置

说明书

本发明公开了一种中心对称的非侵入式翼伞组提带张力传感器装置，包括两个弹性梁、三个沉头螺钉、三个活动套筒、和四个应变片。本发明采用分体式的结构，便于安装及拆卸，便于加工，非侵入式的设计不会破坏翼伞组提带，保证结构及测量安全。应变片粘贴方面，设计了跑道式通孔，使应变片粘贴于弹性体内部平面，可减少外界干扰，提高测量稳定性与耐久性。同时挖孔设计促进了弹性梁的应力集中，增大了传感器的灵敏度。整体结构上，中心对称式的结构可以保证传感器受力均匀，在提高传感器测量准确度的同时，也使传感器具有更小的尺寸和重量，从而使传感器更加适合翼伞的飞行工作环境，解决了翼伞组提带张力难以实时测量的问题。

技术领域

本发明涉及传感器无损测量技术领域，尤其涉及一种中心对称的非侵入式翼伞组提带张力传感器装置。

背景技术

组提带是翼伞系统中用来连接背带与伞体之间的承力伞带，为扁带状尼龙织物（共四根，左右各两根），在翼伞打开瞬间以及其飞行过程中，组提带均会受到巨大的张力。此外还有其他因素也会对组提带张力造成影响，如翼伞的形状、翼伞的飞行姿态以及其所处环境的温度、风向等。因此，实时检测翼伞飞行过程中组提带所受张力的大小，事关翼伞的飞行安全，也是新型翼伞结构设计的重要考量。

目前针对此种扁带张力的测量，类似的应用有汽车领域的安全带张力传感器等，然而现有的带状对象张力传感器量程较小、适用性低，难以应用于翼伞的空投飞行工作环境，也难以用于数吨乃至数十吨的组提带张力测量。因此需另行设计一款量程大、精度高且可在翼伞飞行环境下工作的张力传感器。

当今测量扁平绳带张力的方法大致可分为两类，即直接测量法和间接测量法。直接测量法是将扁平绳带截开，将两端串接入传感器测量其拉力，此时张力等于拉力。间接测量法是在不破坏绳带原结构基础上，将张力转换压力等其他物理量进行转化测量。对这两种方法而言，前者会破坏翼伞组提带，无法保证翼伞飞行安全，后者结构较为复杂，多用于地面端固定测量场合。对翼伞组提带的张力测量而言，当前的测量手段均存在不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种中心对称的非侵入式翼伞组提带张力传感器装置。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种中心对称的非侵入式翼伞组提带张力传感器装置，包括第一至第二弹性梁、第一至第三沉头螺钉、第一至第三活动套筒、以及第一至第四应变片；

所述第一至第二弹性梁均为长方体结构，均包含第一至第二端壁、以及首尾相连第一至第四侧壁，其中，第一侧壁平行于第三侧壁，第二侧壁平行于第四侧壁，第一侧壁的长度大于第二侧壁；

所述第一弹性梁的第二侧壁与第四侧壁之间依次等距设有第一沉头通孔、第一盲孔、第二沉头通孔、第二盲孔、第三沉头通孔；第一至第三沉头通孔形状相同；

所述第一盲孔、第二盲孔形状相同，均包含两个半圆形弧面和两个矩形平面，其两个矩形平面均平行于所述第一弹性梁的第一侧壁，两个矩形平面的两端分别通过两个半圆形弧面对应相连；

所述第一至第三沉头通孔、第一至第二盲孔的中心点均位于第一弹性梁的第一侧壁、第三侧壁的对称面上；

所述第一弹性梁的第一侧壁、第三侧壁分别在第一沉头通孔、第三沉头通孔之间设有对称的第一梯形凹槽、第二梯形凹槽；

所述第二弹性梁的第二侧壁与第四侧壁之间依次等距设有第一螺纹通孔、第三盲孔、第二螺纹通孔、第四盲孔、第三螺纹通孔；第一至第三螺纹通孔形状相同；

所述第三盲孔、第四盲孔形状相同，均包含两个半圆形弧面和两个矩形平面，其两个矩形平面均平行于所述第二弹性梁的第一侧壁，两个矩形平面的两端分别通过两个半圆形弧面对应相连；

所述第一至第三螺纹通孔、第三至第四盲孔的中心点均位于第二弹性梁的第一侧壁、第三侧壁的对称面上；

所述第二弹性梁的第一侧壁、第三侧壁分别在第一螺纹通孔、第三螺纹通孔之间设有对称的第三梯形凹槽、第四梯形凹槽；