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专利名称：用于测量应变的工具和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量对象表面上的应变的装置，所述装置包括-载体，其设有中央部分和在中央部分两侧布置的两端部部分，-应变元件，其连接到所述载体上并且设有应变传感器。
背景技术：
EP1816432公开了一种设有载体和光学纤维的光学应变仪，其中，所述光学纤维具有应变传感器。所述载体具有沿着载体纵轴延伸的中央部分。在中央部分的两侧具有用于附加到对象表面的附接表面的附接元件，要对对象表面上的应变进行测量。所述光学纤维布置成平行于附接元件之间的载体的纵轴。所述光学纤维的应变传感器安置于中央部分的位置。通过将光传输穿过光学纤维并且用应变传感器测量反射光的波长，能够确定光学纤维的应变。载体的附接表面固定地连接到测量对象的表面，例如通过粘结或者点焊。W097/15805描述了一种基于光学纤维工作的应变仪。多个支撑脚附接到基板，所述基板又能够被附接到待测量表面。光学纤维缠绕在支撑脚上多圈，并且牢固地支持在支持器上。所述基板必须装配到待测量的表面以便使得基板记录待测量表面的应变。具有光学纤维的支持器则被放置到支撑脚上面并且用力地向下压。应变仪是相对容易受损并且是易受故障影响的。在实践中，应变仪必须定期修理或者更换。由于应变仪固定地连接到对象的表面，所以伴随着所述应变仪的修理或更换，应变仪需要进行大量的质量控制程序和重新校准。由于应变传感器的脆性和测量信号所需要的精度与可靠性，所述应变仪的修理或更换只能由具有专业技术知识的工作人员进行。如果应变仪正用于风力涡轮机中，还必须在特定风力条件下进行校准。应变仪的修理和更换因而是费力的和费时的，并且因而应变仪的维护成本相对较高。而且，风力涡轮机所使用的技术取决于精确的载荷测量，例如载荷-减小测量和所谓条件-监视技术。在这些情况下，能够得到可靠的应变测量值并且在发生故障时能够快速且方便地更换应变仪是重要的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测量对象表面上的应变的改进装置。根据本发明，这个目的通过一种如下的用于测量对象表面应变的装置实现，所述装置包括载体，所述载体设有中央部分和在中央部分两侧布置的两端部部分；应变元件，所述应变元件连接到所述载体并且设有应变传感器；以及两个支撑脚，所述两个支撑脚能够以一距离间隔直接附接到对象的表面，所述载体的端部部分在每种情况下都可拆卸地连接到一个支撑脚。在装配过程中，首先，所述支撑脚以预定的距离间隔附接到其应变待测的对象的表面上。在对象中的应变由所述支撑脚的位置之间的对象表面的长度变化确定。因为所述支撑脚直接装配到表面上，所以能够进行非常直接且精确的测量。承载具有应变传感器的应变元件的载体事先被校准。在所述支撑脚相对于彼此精确地定位在对象表面上后，预先校准的载体利用可拆卸的连接附接到所述支撑脚上。当第一次装配所述载体时，由于所述支撑脚位置的可能偏差，通常还需要校准所述预先校准的载体。该偏差可能是由于在将支撑脚附接到所述表面过程中对象中的预应力而引起的。随后，所述载体能够用于测量对象表面上的应变。现在，当所述应变传感器变得有缺陷时，包括具有应变元件和应变传感器的载体的整个单元经由可拆卸的连接用新的预先校准的载体更换。由于所述支撑脚在对象的相同位置中附接到表面上并且准确地知道所述支撑脚的位置，所述新的载体不必针对所述支撑脚的位置偏差而再次校准。在存在缺陷的情况下，用于测量应变的装置的修理因此能够容易且快速地进行。另外，所述修理能够由定期维护工作人员进行。在一个实施例中，所述载体具有由支撑脚之间的直线确定的纵轴，并且所述应变元件在两个附接位置附接到载体上以便形成大致平行于所述纵轴延伸的自由部分，并且所述自由部分设有应变传感器。所述应变元件的自由部分在位于纵轴方向上以一距离间隔安置的两个附接位置之间自由地或松弛地延伸。所述自由部分例如部分地或完全地在所述载体的中央部分上方延伸。在这种情况下，一方面，所述支撑脚之间的距离和另一方面，所述载体的附接位置之间的距离的比率可能在1到2的范围内。这个比率越大，应变测量的灵敏性越佳，即相同的应变导致更大的测量结果。然而，所述载体还可设计成，一方面，所述支撑脚之间的距离和另一方面，所述载体的附接位置之间的距离的比率小于1。这可引起应变传感器中的应变减�。�对其使用寿命是有利的。例如，所述支撑脚之间的距离大于5cm，优选大于8cm，例如为10cm。这样能够测量整个所述尺寸上的平均应变。已知应变仪常常更�。�且只允许测量局部应变。为了获得上述灵敏性，所述载体的附接位置之间的距离在那种情况下例如小于7cm，优选小于6cm，例如为5cm。在一个实施例中，所述应变元件设有温度传感器。所述温度传感器优选在几乎不经历应变的位置附接到所述载体上。所述温度传感器的测量值能够用于补偿由所述应变传感器测量的、因温度波动而引起的应变。如果所述应变元件设计为具有光学纤维的光学应变元件，所述温度传感器可以集成到所述光学纤维中。所述载体能够包括在载体的中央部分和端部部分之间布置的至少一个弹性部分。 当装配所述应变元件时，通过挤压所述弹性部分且在该位置上将所述应变元件附接到端部部分的附接位置，所述应变元件的自由部分能够在预应力下布置在附接位置之间。还能够在预应力下将所述载体附接到支撑脚。结果，所述自由部分能够测量应变和压力，即正应变和负应变。另外，当所述载体沿纵轴膨胀和压缩时，所述载体的弹性部分减小施加在支撑脚上的力。在这种情况下产生的位移后来基本上都被所述弹性部分吸收了。而且，作为使用弹性部分的结果，如果存在疲劳载荷，所述载体的中央部分几乎不遭受疲劳载荷，这对所述载体的使用寿命是有利的。在一个实施例中，所述载体设有监视元件，用于监视所述应变元件的正确操作。所述监视元件能够例如是远程操作的。在一个实施例中，所述监视元件是加热元件。通过开启所述加热元件，在所述应变元件中产生应变。使用这种加热元件，所述应变元件的动作能够容易地被远程检查。这是有利的，以便能够探测应变元件的不能探测的故障。
所述支撑脚能够各具有垂直插脚，在所述载体的端部部分各具有相对于纵轴大致横向延伸的侧向接收槽，并且所述侧向接收槽能够接收所述垂直插脚，并且覆盖元件布置在每个垂直插脚上方，弹簧装置在所述覆盖元件的内侧和载体之间被预加应力。所述载体由所述弹簧装置抵靠所述支撑脚预加应力。结果，所述载体可靠地布置在支撑脚上，同时所述弹簧装置能够吸收任何冲击载荷以便保护容易受损的应变元件。然而，所述可拆卸的连接当然能够以不同的方式制成，例如经由使用螺栓和螺母的连接。在一个实施例中，所述支撑脚各包括两个或更多个支撑脚部分，所述两个或更多个支撑脚部分各设有平坦的侧部，并且所述载体的端部部分设有开口，所述开口在载体纵轴的两侧上具有两个支撑表面，其中，在使用过程中，所述平坦的侧部和支撑表面彼此相互支撑。在这个实施例中，所述装置以可操作的可靠且坚固的方式装配到对象上。在一个实施例中，所述应变元件包括光学纤维。所述应变元件的应变传感器包括例如所谓布拉格光栅(Bragg grating)。这种应变元件具有长的使用寿命，并且对电荷不敏感。然而，所述应变元件还能够包括电应变仪，以代替光学应变仪。所述支撑脚能够各包括胶粘腔室(gluing chamber)，所述胶粘腔室形成在每个支撑脚的底表面上，每个支撑脚的底表面是大致环状的并且充满用于将每个支撑脚的底表面附接到对象的表面上的第一种类型的胶，并且所述胶粘腔室具有用于将所述支撑脚附接到对象的表面上的第二种类型的胶的供应开口。所述胶粘腔室设计成在每个支撑脚的底表面处的中空空间。所述支撑脚首先利用第一种类型的胶附接到所述表面上，所述第一种类型的胶例如是快速硬化胶。所述第一种类型的胶保证所述支撑脚精确地定位。然后通过经由所述供应开口供应第二种类型的胶而达到粘合连接的强度，所述第二种类型的胶例如是慢速硬化胶。所述第二种类型的胶例如更适于吸收应变。本发明还涉及一种用于测量对象表面上的应变的方法，包括-提供上述装置，-可能地预处理所述表面，-将所述支撑脚以固定的距离间隔可移除地附接到附件上，-将所述已附接到附件的支撑脚固定到所述表面上，-移除所述附件，-将第一载体可移除地附接到所述已固定到所述表面的支撑脚，-校准所述第一载体的应变元件。所述第一载体的应变元件针对所述已附接的支撑脚之间的距离而进行校准。在这种情况下，所述第一载体能够从所述支撑脚移除，并且第二载体可移除地附接到所述支撑脚，所述第二载体与所述第一载体大致一致，并且所述第二载体已被预先校准，并且在它已经可移除地附接到所述支撑脚上以后不再进行校准。如果所述第一载体变得有缺陷，所述第一载体能够由已经预先校准的第二载体更换。在所述第二载体已经被附接后，所述第二载体不再需要针对所述已经附接的支撑脚之间的距离而进行校准。在另一实施例中，其中，所述应变元件包括光学纤维，所述光学纤维使用基本上环绕所述光学纤维的固定材料紧固到所述载体中，所述方法还包括在使用过程中通过测量所述光学纤维的光学性能而监视所述光学纤维和载体之间的连接。由于所述固定材料环绕所述纤维的事实，它影响所述光学纤维的光学性能，结果能够探测偏差。


现在參照附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明。在附图中图1显示用于测量对象表面上的应变的装置的透视图；图加显示图1中所示装置的俯视图；图2b显示图1中所示装置的侧视图；图2c显示图1中所示装置的正视图；图3显示沿图加的III-III剖切的截面图；图4显示根据本发明的装置的第二实施例的俯视图；图5显示图4的实施例中所使用的支撑脚的透视图；图6显示图4的装置的正视图；图7显示根据本发明的装置的第三实施例的俯视图；图8显示根据本发明的装置的第四实施例的截面图；图9显示图8的实施例中所使用的支撑脚的透视图。
具体实施例方式附图中所示的用于测量对象3的表面上的应变的装置1适用于不同的应用中。例 如，装置1能够用于风カ涡轮机的转子叶片的内表面上的应变测量。装置1包括载体5，应 变元件10和两个支撑脚9，两个支撑脚9直接附接到对象3的表面上。作为支撑脚9的位 置之间的对象3的表面上应变的結果，支撑脚9的位置能够单独地或大致单独地移动。载体5具有纵轴14。载体5包括中央部分6、两个弹性部分或弹簧部分7以及两 个端部部分8。端部部分8安置于中央部分6的两侧，同时弹性部分7安置于中央部分6和 端部部分8之间。在本示例性实施例中，这些部分6、7、8形成为ー个整体部分。中央部分6 和端部部分8是大致刚性的。弾性部分7在纵轴14的方向上是稍微能够复原的。在本示 例性实施例中，每个弹性部分7具有横向切ロ。应变元件10布置在载体5上。应变元件10能够设计成多种方式。例如，应变元 件是电子应变元件，其中，对象上的应变利用应变元件10的电阻的变化确定。在本示例性 实施例中，应变元件10设计为具有光学纤维17的光学应变元件。如图1和图加非常清楚地显示的，载体5具有槽形通道四，光学纤维17大致容纳 在槽形通道四中。光学纤维17从第一连接片15延伸到第二连接片16。连接片15、16利 用垂直板31装配到载体5的端部部分8上。连接片15、16能够连接到测量单元，测量单元 设有光源和探測器(未显示)。在使用过程中，光源发出经由第一连接片15穿过光学纤维 17的光束。光学纤维17在至少两个附接位置2处局部地附接到载体5的端部部分8上，例如 通过胶粘或用其他方法粘结。光学纤维17具有在这两个附接位置2之间自由地延伸的自 由部分。光学纤维17的自由部分大致平行于纵轴14地延伸穿过中央部分6。光学纤维17 的自由部分包括应变传感器11。应变传感器11形成用于测量应变的測量范围。在本示例 性实施例中，应变传感器11设计为所谓的布拉格光柵。布拉格光栅11所反射的光的波长 是用布拉格光栅11施加到光学纤维17的自由部分上的应变的量度。
光学纤维17还局部地附接到位于载体5的一个端部部分8的外侧上的另一附接地点4上，例如通过胶粘或用其他方法粘结。端部部分8的外侧是从远离中央部分6的侧部上的支撑脚9延伸的端部部分8的部分。在图加中，右手端部部分8的外侧安置于右手支撑脚9的右边。端部部分8的外侧几乎不受到应变。局部地附接到端部部分8的外侧的光学纤维17的部分具有温度传感器12。在本示例性实施例中，温度传感器12设计为布拉格光栅。由于温度传感器12安置在大致不受到应变的位置，温度传感器12的测量值能够用于补偿由应变传感器11所测量的因温度波动而引起的应变。顺便地，载体5能够设有监视元件13，监视元件13能够是远程控制的。利用这种监视元件13能够从一定距离外测试应变元件10是否适当地运行。这使得能够防止应变元件10的不能探测的故障。在应变元件10为设有布拉格反射器11的玻璃纤维的一部分的形式的情况中，监视元件13可以例如是在应变元件10的位置处加热中央部分6的加热元件。作为局部加热的结果，应变元件10膨胀，应变元件10膨胀的影响必须是能够测量的。 替代地，监视元件13可以例如在应变元件10上施加机械力。载体5可拆卸地连接到支撑脚9。支撑脚9和载体5与支撑脚9之间的可拆卸的连接能够用不同的方法形成。在本示例性实施例中，支撑脚形成为支撑柱或支柱。支撑脚 9各包括基部20和从基部20突出的垂直插脚24。载体5具有相对于纵轴14大致横向地布置的两个侧向接收槽18。侧向接收槽18大致延伸直到纵轴14。支撑脚9的垂直插脚M 在各种情况下都能够分别容纳在载体5的侧向接收槽18中的一个中。在本示例性实施例中，弹簧装置25被推压到各垂直插脚M上(见图幻，且覆盖元件27布置在各垂直插脚M上面。每个垂直插脚M具有相对于纵轴14大致横向延伸的贯通开口。覆盖元件27各设有相应的贯通开口，通过逆着弹簧装置25的动作而向下推压这些覆盖元件27，所述相应的贯通开口能够与垂直插脚M的贯通开口对齐。明显地，垂直插脚M能够是管状的——代替单个贯通开口，在每个垂直插脚M中则存在两个对齐的开口。在垂直插脚M的开口和覆盖元件27的开口已经彼此相互对齐后，锁定元件沈能够被推动穿过对齐的开口，锁定元件26在本示例性实施例中由具有直的部分和弯曲的夹持部分的弹性夹子形成。直的部分能够容纳在垂直插脚M的和覆盖元件27的开口中，而夹持部分能够以使夹子26侧向地固定的方式接合垂直插脚M。通过逆着弹簧装置25的弹性动作而向下推压覆盖元件27，弹簧装置25在覆盖元件27的内侧和载体5之间被预加应力。载体5由此向下推压支撑脚9。载体5能够通过将载体5推压到垂直插脚M上并且利用覆盖元件27和夹子沈锁定它们而容易且快速地连接到支撑脚9上。载体5能够通过移除夹子沈和覆盖元件27并且将载体5推离支撑脚9 的垂直插脚M而以简单的方式拆卸。虽然载体5的弹性部分7能够被省掉，弹性部分7提供了许多优点。当沿着纵轴 14延伸和压缩载体5时，载体5的弹性部分7减小施加到支撑脚9上的力。在这个过程中所施加的力最后几乎都被弹性部分7吸收。此外，由于弹性部分7，如果存在疲劳载荷，载体 5几乎不遭受疲劳载荷，这对载体5的使用寿命是有利的。由于弹性部分7，在光学纤维17 附接到载体5的端部部分之前，还能够在光学纤维17的自由部分上应用预应力。光学纤维 17的预加应力的自由部分则能够测量应变和压力。
在图4中以俯视图所示的本发明的第二实施例中，能够减小载体5的总长度。在本实施例中，支撑脚9的单个垂直插脚M用两个支撑脚部分44取代。图5是包括从基部 20大致以直角突出的两个支撑脚部分44的支撑脚9的透视图(参见根据图1-3的实施例中的单个垂直插脚24)。每个支撑脚部分44设置在具有平坦侧部42的至少一侧上，在相对侧上具有附接开口 45。在所示实施例中，支撑脚部分44是方形结构的，但可替代地，还能够设计成被弄平坦的圆柱形的形式。如图4所示，载体5的每个端部部分8设有支撑脚部分44插入其中的开口。端部部分8中的开口形成多个支撑表面43，支撑脚部分44的平坦侧部42在使用过程中支撑在支撑表面43上。因为现在支撑脚9和载体5在使用过程中利用平坦侧部42和支撑表面 43 (这导致比具有圆柱形接触表面的根据图1-3的实施例更大的表面)相对于彼此相互固定，本实施例提供更好的抵抗扭曲等的抗性，结果能够更可靠地进行测量。在本实施例中，支撑脚9的支撑脚部分44在纵轴14的两侧上相对于应变元件10 对称地布置。由于在支撑脚部分44之间存在开口的事实，纤维17能够沿着纵轴14延伸更长的距离，并且能够以弯曲的方式延伸而端部部分8的尺寸变得更小。这样，载体5的总长度能够更�。�而应变元件10的长度保持不变，因而得到可能更紧凑的结构。如图6的正视图所已经显示的，支撑脚9例如利用螺栓46附接到载体5上，螺栓 46接合附接开口 45。在该附图中还能够清楚地看到，在本实施例中，应变元件10定位在两个支撑脚部分44之间的对称面41中。 在图4所示的实施例中，槽形通道四具有不同于图1-3中的实施例的槽形通道四的形状，特别是在中央部分6中。这能够使中央部分6更小，导致需要更少的材料，并且对制造成本是有利的。在另一实施例中，装置1设有大致平行于应变元件10的第二应变元件10’。图7显示第一变型，其中，应变元件10和第二应变元件10’大致平行于对象3的表面，也就是说，应变元件10和10’在平行于对象3的表面的平面中。如所例示的，第二应变元件10’还利用辅助附接位置2’固定在端部部分8中。由于第二应变元件10’不是安置在纵轴14上，而是平行于纵轴14，因而能够测量对象3的表面中的转动(绕纵轴14)，这是应为在那种情况下，在应变元件10中和第二应变元件10’中产生不同的应变。图8以截面的方式显示第二变型，其中，应变元件10和第二应变元件10’安置于支撑脚部分44的中间，但二者距离对象的表面不同的距离。应变元件10和第二应变元件 10’再次大致平行于对象的表面，并且在与对象3的表面成直角的平面中。这个实施例还能够视为根据图1-3中的实施例的两个装置1的组合，其中，两个装置1在应变元件10和第二应变元件10’之间一个放置在另一个上方一定距离处。由于应变元件10中的应变和第二应变元件10’中的应变不同的事实，利用这个变型能够测量对象3的表面中的弯曲。在图8所示的变型中，该实施例使用更长的支撑脚部分44，更长的支撑脚部分44 分别设有两个附接开口 45，两个附接开口 45在各种情况下都使用两个螺栓46固定到端部部分8中，如根据图9的透视图所示的那样。由于这种类型的附接，应变元件10和第二应变元件10’在本实施例中恰好固定在它们的位置中，因而使所述装置在使用过程中是可靠的。其他实施例也是可能的，其中，例如组合根据图7和图8的实施例，则实际上具有三个应变元件10、10’。还可设想应变元件10和第二应变元件10’不相互平行而是彼此成一角度的变型。利用这些实施例还能够确定对象3的表面的复杂变形。在本发明的另一实施例中，纤维17在附接位置2、2’的位置处可设有分开的布拉格光栅。这使得能够监视在使用过程中纤维17的附接(粘结)在附接位置2处是否仍然完整(即，当装置1放置在对象3上时，结果，如果存在的话，装置1在许多情况下几乎不可接近)。一般来说，载体5中的光学纤维5利用基本上环绕光学纤维17 (在纤维17的周缘上)的固定材料固定。由于围绕纤维17的固定材料(例如，胶)影响该纤维17的光学性能，能够在使用过程中探测局部偏差(例如，固定材料的部分脱离)。为了布置装置1以测量对象3的表面上的应变，可使用下述方法。必要时，对象3 的表面首先被预处理。在预处理过程中，对象3的表面例如变成适用于在单个平面中容纳支撑脚9。此后，支撑脚9利用附件直接附接到所述表面上。所述附件设计成，使得支撑脚9以预定的距离间隔附接到对象3的表面上。所述附件是大致刚性的假载体(dummy carrier) 0所述附件包括用于相对于彼此而对支撑脚9 定位的装置。在根据附图中所示的示例性实施例中，所述附件可设有用于容纳与载体5的尺寸相同的支撑脚的侧向接收槽。支撑脚9以一固定的距离间隔布置在附件中，然后能够附接到对象3的表面上。能够以不同的方式影响将已附接到附件的支撑脚9固定到对象3的表面上。在本示例性实施例中，支撑脚9使用两种不同类型的胶粘结到对象的表面上。每个支撑脚9的基部20具有能够附接到对象3的表面上的底表面。在基部20的底表面上设置胶粘腔室21， 从而基部20的其余底表面是环形的(见图幻。胶粘腔室21具有用于胶的供应开口 22和释放开口 23。环形底表面能够经由快速硬化胶胶粘到对象3的表面。支撑脚9例如使用这种快速硬化胶在2-4分钟内固定，例如在3分钟内固定。随后，能够经由供应开口 22提供胶粘腔室21中的慢速硬化胶。慢速硬化胶例如在超过6小时的时间中硬化，例如在10小时中硬化。所述慢速硬化胶比快速硬化胶更好地适合吸收应变，但快速硬化胶能够在对象3的表面上精确地定位。在支撑脚9已经被牢固且可靠地固定在对象3的表面上以后，预先校准的载体5， 即具有预先校准的应变元件10的载体5，可拆卸地连接到支撑脚9。在本实施例中，可拆卸的连接由夹子26和覆盖元件27形成。此外，常常必需对于利用附件附接的支撑脚9的定位的可能偏差而校准预先校准的载体5。这种偏差可能是在支撑脚3固定到表面的过程中对象3中的预应力导致的结果。载体5现在能够用于测量对象3的表面上的应变。当载体5的应变元件10变得有缺陷时，具有有缺陷的应变元件10的载体5被整个地移除，并用具有预先校准的应变元件10的新的载体5更换。新的载体5不必对于利用附件附接的支撑脚9的定位中的可能偏差再次进行校准。这样，更换是简单且快速的。新的载体5再次可拆卸地连接到支撑脚9。在校准的背景中，一般使用术语增益和偏移。在本示例性实施例中，增益由应变传感器的波长变化量和应变变化量之间的比率确定。偏移形成由支撑脚9之间的距离、载体5 上的附接位置之间的距离以及光学纤维17与载体5的粘性粘结所确定的零点迁移。增益和偏移因载体5上的附接位置之间的距离和光学纤维17与载体5的粘性粘结而能够事先确定。因而能够事先校准载体5。作为支撑脚9之间的距离的结果，偏移仅能现场进行确定。通常地，这仅必须进行一次。当第二载体5被装配时，该偏移是已知的。顺便地，在新的、第二载体5已被装配后必需再次确定所述偏移。 本发明不局限于附图中所示的示例性实施例。本领域普通技术人员能够做出落入本发明的保护范围内的各种改型。例如，可拆卸的连接还能够利用螺栓/螺母连接实现，或者在制造风力涡轮机的转子叶片的过程中通过叠压支撑脚实现。
权利要求
1.用于测量对象(3)的表面上的应变的装置，包括载体(5)，其设有中央部分(6)和两个端部部分(8)，其中，所述两个端部部分(8)布置在所述中央部分(6)的两侧；应变元件(10)，其连接到所述载体( 并且设有应变传感器(11)，其中，设置两个支撑脚(9)，所述支撑脚(9)能够以一距离间隔直接附接到所述对象 (3)的表面上，并且所述载体( 的端部部分(8)在每种情况下都可拆卸地连接到一个支撑脚⑶。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载体( 具有由所述支撑脚(9)之间的直线确定的纵轴(14)，并且其中，所述应变元件(10)在两个附接位置处附接到所述载体( 上，以便形成大致平行于所述纵轴(14) 延伸的自由部分，并且其中，所述自由部分设有所述应变传感器(11)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，一方面，所述支撑脚之间的距离与另一方面，所述载体的附接位置之间的距离之间的比率在1到2的范围内或者小于1。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述支撑脚之间的距离大于5cm，优选大于8cm，例如为10cm。
5.根据权利要求2-4中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述载体的附接位置之间的距离小于7cm，优选小于6cm，例如为5cm。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述应变元件(10)设有温度传感器(12)。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述载体( 包括至少一个弹性部分(7)，其中，所述至少一个弹性部分(7)布置在所述载体(5)的中央部分(6)和端部部分(8)之间。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述应变元件(10)的自由部分在预应力下布置在所述附接位置之间。
9.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述载体设有监视元件(13)，用于监视所述应变元件(10)的正确操作。
10.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑脚(9)各具有垂直插脚(M)，并且其中，所述载体( 的端部部分(8)各具有相对于所述纵轴(14)大致横向地延伸的侧向接收槽(18)，并且其中，所述侧向接收槽(18) 能够接收所述垂直插脚(M)，并且其中，覆盖元件(XT)布置在各垂直插脚04)上方，并且其中，弹簧装置05)在所述覆盖元件(XT)的内侧和载体(5)之间被预加应力。
11.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑脚(9)各包括两个或更多个支撑脚部分(44)，所述两个或更多个支撑脚部分 (44)各设有平坦的侧部(42)，并且所述载体(5)的端部部分(8)设有开口，所述开口在所述载体(5)的纵轴(14)的两侧上具有两个支撑表面(43)，其中，所述平坦的侧部02)和支撑表面在使用过程中彼此相互支撑。
12.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述应变元件(10)包括光学纤维(17)，并且其中，温度传感器(12)在需要时合并到所述光学纤维(17)中。
13.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于， 所述应变元件(10)包括电应变仪。
14.根据前述权利要求中的任意一项所述的装置，其特征在于，所述支撑脚(9)各包括胶粘腔室(21)，所述胶粘腔室形成于各支撑脚(9)的底表面中，并且其中，各支撑脚(9)的底表面是大致环形的，并且充满用于将所述各支撑脚 (9)的底表面附接到所述对象C3)的表面的第一种类型的胶，并且其中，所述胶粘腔室具有用于将所述支撑脚(9)附接到所述对象(3)的表面上的第二种类型的胶的供应开口 (22)。
15.用于测量对象的表面上的应变的方法，包括 提供根据前述权利要求中的任意一项所述的装置， 将所述支撑脚以固定的距离间隔可移除地附接到附件上， 将已附接到附件的所述支撑脚固定到所述表面上，移除所述附件，将载体可移除地附接到所述已固定到所述表面的所述支撑脚， 校准所述载体的应变元件。
16.根据权利要求15所述的用于测量对象的表面上的应变的方法，其特征在于， 所述载体从所述支撑脚移除，并且其中，另一载体可移除地附接到所述支撑脚，其中，所述另一载体与所述载体大致一致，并且其中，所述另一载体已经被预先校准，并且在所述另一载体已经被可移除地附接到所述支撑脚上以后不再进行校准。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述应变元件(11)包括使用固定材料紧固在所述载体( 中的光学纤维(17)，所述固定材料基本上环绕所述光学纤维(17)，并且其中，所述方法还包括在使用过程中，通过测量所述光学纤维(17)的光学性能监视所述光学纤维(17)和载体( 之间的连接。
全文摘要
一种用于测量对象(3)的表面上的应变的装置，其包括载体(5)，所述载体(5)设有中央部分(6)和在所述中央部分(6)两侧布置的两个端部部分(8)。应变元件(10)连接到所述载体(5)，并且设有应变传感器。用于测量应变的装置(1)包括两个支撑脚(9)，所述两个支撑脚(9)能够以一距离间隔直接附接到所述对象(3)的表面上。所述载体(5)的端部部分(8)在每种情况下都可拆卸地连接到一个支撑脚(9)。
文档编号G01B11/16GK102388289SQ200980158626
公开日2012年3月21日 申请日期2009年12月22日 优先权日2009年4月10日
发明者T·W·韦布吕让 申请人:荷兰能源建设基金中心