本實用新型涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種用于測量夾持力的測頭。

背景技術(shù)：

在核工業(yè)中需要用到格架來固定燃料棒，這對格架中起夾持作用的彈簧要求非常高，即夾持力不能太大，如果太大則容易將燃料棒夾破，發(fā)生核泄漏，又不能太小，否則對燃料棒容易滑落而起不到夾持作用。所以在格架使用之前，必須對其彈簧的夾持力做檢測。

中國專利CN204301905U就公開了一種測量格架中彈簧夾持力的儀器，其主要采用應(yīng)變片來探測彈簧的夾持力，并由信號轉(zhuǎn)化模塊進行數(shù)據(jù)的讀取，從而獲得彈簧的夾持力。

美國專利US20040055390A1公開了一種測力單元，也是針對測頭進行了改進，其利用N型基片或者P型基片以及多個電極來提高測量精度。

然而，這些現(xiàn)有技術(shù)雖然解決了彈簧夾持力大小的檢測問題，但是并沒公開解決測頭與彈簧容易發(fā)生碰撞，損壞彈簧等問題的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對測頭在測量過程中容易觸碰彈簧，致使彈簧損壞的技術(shù)問題，本實用新型提出一種用于測量夾持力的測頭。

一種用于測量夾持力的測頭，包括外套，在所述外套上安裝有應(yīng)變片和與所述應(yīng)變片連接的信號轉(zhuǎn)換裝置，其中所述應(yīng)變片用來感知所要探測彈簧的變形量，并通過信號轉(zhuǎn)換裝置將其變形量轉(zhuǎn)換為力并讀取。所述應(yīng)變片可以選用薄膜式高精度金屬應(yīng)變片，信號轉(zhuǎn)換裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)。在所述外套上相對所述應(yīng)變片另一側(cè)上設(shè)有伸縮頭，所述伸縮頭相對于所述外套能轉(zhuǎn)動；具體的來說，所述伸縮頭的一端安裝在所述外套上，另一端無約束，如此，所述伸縮頭就可以繞著固定端相對于所述外套轉(zhuǎn)動。所述外套上設(shè)有連桿機構(gòu)，所述連桿機構(gòu)連接所述伸縮頭和所述外套，通過所述連桿機構(gòu)能控制所述伸縮頭相對所述外套的轉(zhuǎn)動；所述連桿機構(gòu)的功能比較單一，就是實現(xiàn)簡單開合功能，實現(xiàn)這種功能的連桿機構(gòu)本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到。所述外套上設(shè)有壓桿，所述壓桿與所述連桿機構(gòu)連接；在所述壓桿上還安裝有壓頭，在所述壓頭與所述壓桿之間還設(shè)有回彈裝置，這里的回彈裝置是在測量完成后用來回彈所述壓頭的以準備下一次測量，現(xiàn)有的回彈裝置如彈簧，油缸等都適用。

本測頭的工作原理是所述伸縮頭可以相對于外套轉(zhuǎn)動，也即是張開和收攏。在測量格架夾持力時，先收攏所述伸縮頭，此時的測頭尺寸小于格架彈簧與鋼凸間的最小距離，這樣就可以避免測頭與彈簧發(fā)生碰撞。待測頭完全到達測量位置是，按下壓頭，通過壓桿推動連桿機構(gòu)的運動，從而讓所述伸縮頭張開，保證應(yīng)變片與格架彈簧完全接觸，并獲取應(yīng)變量，最終測得彈簧的夾持力。測量結(jié)束后，即松口壓頭，在伸縮裝置的作用下，通過壓桿控制連桿機構(gòu)收攏伸縮頭，取出測頭，完成一個測量過程。在取出測頭的時候，由于測頭尺寸小于格架彈簧與鋼凸間的最小距離也能防止測頭與彈簧發(fā)生碰撞。

優(yōu)選的，所述連桿機構(gòu)為三連桿結(jié)構(gòu)，由推桿、連桿I和連桿Ⅱ組成，所述推桿、連桿I和連桿Ⅱ連接于所述伸縮頭上的一點。此時的三連桿結(jié)構(gòu)涉及的構(gòu)件少，而且機構(gòu)運動軌跡唯一和確定。

優(yōu)選的，所述推桿與所述壓桿連接，所述連桿I與所述伸縮頭連接，所述連桿Ⅱ與所述外套連接。通過壓頭和壓桿控制連桿機構(gòu)的運動，連桿機構(gòu)中的連桿I與所述伸縮頭連接并能控制其轉(zhuǎn)動，從而達到通過壓頭控制所述伸縮頭的轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的，所述伸縮頭開設(shè)有凹槽，所述伸縮頭收攏時，避免了零部件之間的干涉,特別是與連桿支座的干涉。

優(yōu)選的，在所述外套上設(shè)有連桿支座，所述連桿Ⅱ連接在所述連桿支座上。

優(yōu)選的，所述應(yīng)變片通過應(yīng)變體安裝在所述外套上，保障測量精度。

優(yōu)選的，還包括限位裝置，所述限位裝置包括設(shè)置在所述伸縮頭上的凸緣和設(shè)置在所述外套上的擋塊。限位裝置能限制伸縮頭張開的最大位置，同時可以防止在伸縮頭張開時，異物進入測頭內(nèi)部。

優(yōu)選的，所述外套包括套體I和套體Ⅱ，所述套體I和套體Ⅱ為一體成型的。套體I用來安裝信號轉(zhuǎn)換裝置，套體Ⅱ用來安裝測量裝置，即應(yīng)變片、伸縮頭、連桿結(jié)構(gòu)、壓桿、壓頭和伸縮裝置等。套體I和套體Ⅱ的設(shè)置將電路部分與機械部分隔離開，互不影響。

優(yōu)選的，所述套體Ⅱ里內(nèi)設(shè)有襯套，所述襯套用來安裝所述壓桿，在所述襯套上還設(shè)有安裝臺，用于承載所述壓桿和所述壓頭之間的彈簧。

優(yōu)選的，所述回彈裝置為復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧一端連接在所述壓頭端部、另一端連接所述襯套。復(fù)位彈簧較其他的伸縮裝置有結(jié)構(gòu)簡單，成本低和伸縮速度快等優(yōu)點。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果：

(1)利用伸縮頭能轉(zhuǎn)動，也就是可以實現(xiàn)張開和合攏，避免測頭與格架彈簧的碰撞，損傷格架彈簧。

(2)通過可靠并結(jié)構(gòu)簡單的三連桿機構(gòu)實現(xiàn)伸縮頭的張開或者合攏。

(3)伸縮頭的凹槽能容納支配其運動的連桿，避免了相互干涉。

(4)設(shè)有限位裝置，可以限定伸縮頭張開的最大位移，同時還起到密封作用。

(5)機械部分和電路部分相互隔絕，互不影響。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭的內(nèi)部構(gòu)造圖；

圖2為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭的正視圖；

圖3為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭外套的半剖視圖；

圖4為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭襯套的剖視圖；

圖5為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭壓桿的正視圖；

圖6為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭連桿機構(gòu)收攏時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭連桿支座的正視圖；

圖8為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭應(yīng)推桿的正視圖；

圖9為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭應(yīng)推桿的左視圖；

圖10為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭應(yīng)伸縮頭的主視圖；

圖11為圖10中的A-A視圖；

圖12為圖10中的B-B視圖；

圖13為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭伸縮頭的俯視圖；

圖14為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭應(yīng)變體的半剖視圖；

圖15為本實用新型一種用于測量夾持力的測頭收攏時內(nèi)部構(gòu)造圖。

圖中標記：

1-壓頭，2-復(fù)位彈簧，3-壓桿，4-襯套，4a-凸臺，5-伸縮頭，5a-凸緣，5b-凹槽，5c-安裝孔，6-連桿機構(gòu)，6a-推桿，6b-連桿Ⅱ，6c-連桿I，7-應(yīng)變片，8-應(yīng)變體，9-連桿支座，10-外套，10a-套體I，10b-套體Ⅱ，10c-擋塊。

具體實施方式

請參見附圖1-3，一種用于測量夾持力的測頭，包括外套10，外套10包含套體I和套體Ⅱ，從圖中可以看出本實施例中套體I和套體Ⅱ的截面均呈矩形。套體I和套體Ⅱ為一體成型的，當(dāng)然也可以通過螺栓連接等方式連接成一體，外套10由304鋼制成。參見圖3，套體I是用來安裝信號轉(zhuǎn)換裝置而套體Ⅱ則用來安裝連桿機構(gòu)6、伸縮頭5等機械裝置，對此下文將詳述。所以從外形上看套體I的寬度大于套體Ⅱ的寬度，而套體I的長度則小于套體Ⅱ的長度。套體I和套體Ⅱ都設(shè)有若干用來安裝的螺孔，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要容易得到的，不必細述。參見圖4和圖5，在套體I中安裝有襯套4，襯套4用來安裝壓桿3，在襯套4的上設(shè)有凸臺4a。壓頭1與壓桿3連接，在壓頭1與壓桿3之間設(shè)有復(fù)位彈簧2，由圖1可以看出復(fù)位彈簧2一端是抵靠在壓頭1，另一端則抵靠在凸臺4a。壓桿3可以用4Cr13鋼制成，而壓頭1可以由黃銅制成。參見圖1、圖6-13，連桿機構(gòu)6為三連桿結(jié)構(gòu)，由推桿6a、連桿I6c和連桿Ⅱ6b組成，所述推桿6a、連桿I6c和連桿Ⅱ6b連接于所述伸縮頭5上的一點。套體I上設(shè)有連桿支座9，連桿I6c固定在連桿支座9上。伸縮頭5通過安裝孔5c與套體I鉸接，其另外一端不連接，這樣伸縮頭5就可以相對套體I轉(zhuǎn)動，從圖中可以看出伸縮頭5橫截面為“U”字形。所述推桿6a與壓桿3連接，連桿Ⅱ6b與伸縮頭5頭連接。通過壓頭1和壓桿3控制連桿機構(gòu)6的運動，連桿機構(gòu)中的連桿Ⅱ與所述伸縮頭5連接并能控制其轉(zhuǎn)動，從而達到通過壓頭1控制伸縮頭5的轉(zhuǎn)動，即能實現(xiàn)伸縮頭5的張開和合攏。伸縮頭5開設(shè)有容納連桿Ⅱ6b的凹槽5b，伸縮頭5收攏時，方便容納連桿Ⅱ6b，避免了零部件之間的干涉。所述凹槽5b與連桿Ⅱ6b形狀相匹配。伸縮頭5上的凸緣5a和設(shè)置在所述套體I的10c組成限位裝置。他們配合能限制伸縮頭5張開的最大位置，同時可以防止伸縮頭5張開時，異物進入測頭內(nèi)部。伸縮頭5可以由GCr15鋼制成，不易磨損。參見圖14-15，應(yīng)變片7安裝在應(yīng)變體8上，應(yīng)變體8通過螺釘安裝在套體I上。應(yīng)變片7為薄膜式高精度金屬應(yīng)變片。應(yīng)變體8通過線路(圖中未顯示)與套體Ⅱ中的信號轉(zhuǎn)換裝置連接，傳送信號。