应变式传感器在千斤顶力值检测中的应用

应变式传感器在千斤顶力值检测中的应用

刘远辉

（广东省博罗县质量技术监督检测所）

摘要：近年来，随着现代科学技术的进步和社会经济的发展，应变式传感器在力值测量过程中的应用越来越广泛。基于此，本文从应变式传感器在力值检测中应用技术指标入手，结合传感器的基本构造以及仪表电路的机构对应变式传感器在千斤顶力值检测过程中的应用进行了分析，旨在为相关检测工作的开展提供一定的参考。

关键词：千斤顶；力值检测；应变式传感器；应用

千斤顶作为工程检测过程中较为常用的一类设备，其力值的精确度以及准确性将会对试验结果产生直接的影响，因此，做好其力值检测工作就显得尤为重要。随着传感器相关技术的日益成熟，其不仅在工业生产、生物工程等多个方面发挥着非常积极的作用，并且在设备检测中的应用也越来越广泛，尤其是电阻式应变传感器的出现及应用[1]。将传感器技术应用到千斤顶力值检测中，通过对其相关应变式传感技术以及微处理技术的应用，可以对千斤顶力值进行准确的检测，在保证千斤顶力值的精度及准度方面发挥着非常积极的作用。

一、应变式传感器和千斤顶概述

1、应变式传感器概述

所谓的应变传感器，现阶段对其的定义为：一种基于测量物体受力变形而产生应变的传感器。其主要特点为测量范围较广、测量准确度较高、检测结果可靠性强等，也正是由于这一特点，现阶段应变式传感器常被应用于力的测量、加速度、力矩等等。将其应用到力值测量与检测过程中，在提升检测效率以及检测质量方面发挥着非常积极作用。

2、千斤顶概述

千斤顶作为一类小型的起重设备，在工业生产、汽车维修以及检测设备都发挥着非常积极的作用。在其实际的应用过程中，由于千斤顶的种类相对较多，因此按照其本质原理以及具体的工作性质，大概可以分为两种，一种为机械千斤顶，一种为液压千斤顶。液压千斤顶又称油压千斤顶，是一种采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件的千斤顶。液压千斤顶主要由千斤顶本体、油泵、油路和指示器等组成。工作原理是油泵通过油路对千斤顶本体供油，千斤顶本体对受力体施加作用力，由模拟式指示器或数字式指示器直接或间接指示所施加的力值。液压千斤顶主要用于桩基工程和结构工程的力值施加与控制。在实际的应用过程中，应该结合具体的需求选择合适的千斤顶。

3、应变式传感器在千斤顶力值检测中的积极作用

对于千斤顶力值检测工作而言，将应变式传感器应用其中，最为重要的一个作用就是保证千斤顶力值的准确性水平。简单来讲，就是通过对应变式传感器的应用，实现对于千斤顶力值的检测，在检测过程及时的发现其中存在着的一些问题并对其进行解决，然后在此基础为千斤顶的性能改进以及质量检测提供相应的技术支持，对于保证千斤顶的功能性有着非常积极的意义。

二、应变式传感器在千斤顶力值检测中的技术要求及基本构造

1、技术要求

对于应变式传感器在千斤顶力值检测中的应用而言，要想真正的发挥出其积极作用，保证其相关技术符合相应的要求是其中尤为重要的一项工作。基于现阶段千斤顶力值检测实际以及应变式传感器的发展情况，笔者认为，应变式传感器应满足以下几点技术要求。首先，相关检测人员应保证应变式传感器具有运行随时锁定功能，简单来讲，所谓的运行随时锁定功能指的就是应变式传感器读数的随时锁定，这样不仅可以有效的保证数据的保存及取消，还可以在此基础上对相关数据进行有效的测定及维护，对于保证数据的真实性有着非常积极的作用；其次，应变式传感器应具备零点自动跟踪模块，以此来实现对于数据有效的监督及管理[2]；再次，相关检测设备应具有自动智能换算能力，这样可以在较大程度上提升检测的工作效率；最后，设备的显示器也应满足相应的技术要求，比如，可以直观的显示数据等等。除此之外，应变式传感器的相关参数还应满足国家相关标准的具体要求，比如采样速度，准确度，额定压力，相对湿度方面等等。

2、基本构造

一般来说，在应用应变式传感器进行千斤顶力值检测时，往往需要根据受检样品的设备构造及其相关组成参数的实际情况，来对应变式传感器的种类以及检测计划进行处理和调整。一般来说，在进行千斤顶力值检测时，应变传感器结构宜采用柱式传感结构为主，在实际的应用过程中，可用于拉、压力值的测量，输出对称性好，抗偏载能力强，这类传感结构可以不但可以有效的保证测量数据的精度，还可以在较大程度上实现对于传感器结构的处理以及管控，在满足试验工作开展的具体要求方面发挥着非常积极的作用。除此之外，要想满足具体的检测需求，还应对应变片的尺寸及外形进行重新设计，以此来保证传感器具有良好的线性，最终实现其检测工作质量以及效率的全面提升。

三、应变式传感器在千斤顶力值检测中的应用策略

1、采取措施解决应用过程中存在着影响因素

尽管应变式传感器在千斤顶力值检测过程中具有着非常积极的作用，但是在实际的检测项目的建立及开展过程中，往往会由于一些因素的存在，对于检测结构以及具体参数值产生一些影响，其中最为突出的就是传感器粘结长度因素。因此，要想保证应变式传感器在千斤顶力值检测中的正常应用，并发挥出其积极作用，其中采取相应的措施解决应用过程中存在着的影响因素就显得尤为重要。在实际的检测结构建立过程中，相关检测人员应对传感器的高度进行仔细比对，如果传感器过高，就会对检测项目产生一定的影响，只有加强对于中间层厚度进行集中处理及综合管控，才能保证应变传感器在力值检测过程中对于试验的有效处理。

2、做好应用元件的管控工作

对于应变式传感器在千斤顶力值检测项目中的应用而言，其应用元件主要指的就是传感器中的仪表电路。要想实现应变传感器在千斤顶力值检测项目中的应用，做好应用元件的管控工作也是非常重要的一项策略。在这一过程中，相关技术人员应对仪表电路设计进行集中地管控，通过对mV/V技术的应用，实现将微弱的电信号进行集中放大，然后借助A/D进行传送。对于应用元件结构建立而言，由于其更多的是对数学关系的应用，所以通过对受检样品的相关参数进行系统化处理，可以在较大程度上实现对于数据信号的集中读取，在提升检测工作效率方面发挥着非常积极的作用。此外，在实际应用过程中，还应对电路组成框架进行集中地整合，整合对象为采集的相关信号，整合方法为使用微处理机几何A/D转换器进行处理，并以此来提升测力传感器的整体能力，保证相关参数符合实际的试验需求[3]。

3、做好应变传感器误差控制工作

除了上述的几个策略外，做好应变式传感器的误差控制工作也是非常重要的策略之一。在这一过程中，相关工作人员应首先对数据读取的方式及记录方式引起足够的重视，并做好相应的记录工作；其次，对实验室环境按照国家相关标准的要求进行严格的控制，以此来降低环境因素对于试验数据的影响；最后，严格按照设计的精确度对误差数据进行筛选，有限选择具有代表性的资料作为试验最终数据。

综上所述，随着千斤顶在工业生产生活中应用日益广泛，其力值的准确性将会直接对其正常应用产生重大的影响，因此，在千斤顶生产及应用过程中，做好其力值检测工作就显得尤为重要。应变（式）传感器作为现阶段千斤顶力值检测中较为常用的标准器，只有结合检测的实际需求，选择合适的传感器类型以及结构，并在优化其电路设计的同时采取相应的措施来有效的降低误差的产生，才能真正意义上实现检测质量的有效提升。

参考文献：

[1]王学峰，庞旭，郭芮.静态应变式测力传感器设计方法[J].工程与试验，2016，56（02）：1-3.

[2]赵珊珊，胡立荣，兰玉歧.低温电阻应变式传感器测量技术的研究[J].计量与测试技术，2015，42（06）：22-24.

[3]钟海见，郑文光.应变式传感器在千斤顶力值检测中的应用[J].自动化仪表，1995（09）：33-35.