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公开(公告)号：CN109580052A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811579933.5
申请日：2018-12-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L1/22
摘要： 本发明公开了一种测量掘进机滚刀受力的传感器。滚刀刀轴两端的端头与刀座接触安装，滚刀刀轴的端头具有两个相互垂直的安装面，传感器包括传感器本体和导线，传感器本体镶嵌在刀座上，且镶嵌在刀座与滚刀刀轴安装面相接触的位置，滚刀刀轴的安装面与传感器本体表面全面积接触，将传感器本体与滚刀刀轴安装面相接触的面记为接触面，接触面上开设有垂直于接触面的凹槽，凹槽中插有相匹配的弹性插件，弹性插件上粘贴有多个应变片，各应变片通过导线连接成全桥结构，传感器本体和弹性插件为材质相同的弹性体。本发明提供的测量掘进机滚刀受力的传感器能够准确的测量出掘进机滚刀的受力。
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公开(公告)号：CN109374162B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201811579704.3
申请日：2018-12-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L1/22
摘要： 本发明公开了一种用于力传感器的应变敏感芯。所述应变敏感芯用于制作力传感器，所述应变敏感芯包括：腹板和与所述腹板一体加工成型的翼缘；所述腹板和所述翼缘为板状结构；所述翼缘位于所述腹板顶部；所述腹板和所述翼缘垂直，所述应变敏感芯的横截面呈T型；所述腹板底部具有开口孔。所述翼缘和所述腹板构成T型结构，并且在所述腹板底部设置开口孔，将沿被测外力方向的轴向压应变转换成了弯曲应变，使得测量应变值比弹性体内的原有应变大得多，提高了应力测量的灵敏度。并且本发明提供的应变敏感芯结构简单、紧凑，采用所述应变敏感芯制备的力传感器具有体积小、重量轻的特点。
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公开(公告)号：CN103698075B
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201310755077.5
申请日：2013-12-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L5/16
摘要： 本发明公开了一种在线检测全断面硬地质掘进机滚刀受力的装置，包括刀具中心轴的轴端支撑结构、用于检测滚刀受力的传感器、信号放大器、发射天线、信号接收装置和监测计算机；所述刀具中心轴的轴端支撑结构包括所述刀具中心轴的轴端结构、支撑楔块和锁紧楔块；在支撑楔块上形成有传感器。本发明利用支撑楔块作为弹性体，通过在弹性体上粘贴电阻应变片形成用于检测滚刀受力的传感器，当掘进机工作时，传感器可在线检测滚刀刀刃所承受的三个方向的受力，据此可以调整掘进操作方案，延长刀具使用寿命，以取得好的掘进效率。还可识别是否发生弦磨，及时掌握滚刀的工作状态，如发生刀刃弦磨可及时换刀具保证掘进效率。
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公开(公告)号：CN103698237A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310755078.X
申请日：2013-12-30
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种电阻柱芯式盾构刀具磨损传感器，包括电阻柱芯、柱芯套、灌注式连线、外表连接线和传感器的输出端；柱芯套的外径为2-3mm，电阻柱芯插在柱芯套内，二者的顶部平齐；在柱芯套的侧壁上设有上下排列的多个侧向通孔，侧向通孔内灌注有形成灌注式连线的导体材料，所有灌注式连线的外端分别与外表连接线连接，所有灌注式连线的内端均与电阻柱芯连接；在柱芯套的下端设有固定台肩，在固定台肩的底部设有电阻柱芯的引出线和外表连接线的引出线，电阻柱芯的引出线和外表连接线的引出线形成传感器的输出端。本发明还公开了基于上述传感器的盾构机刀具磨损量在线监测装置。本发明能够满足刀具磨损的精度要求。
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公开(公告)号：CN103174433A
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201310112949.6
申请日：2013-04-02
申请人： 天津大学
摘要： 本发明公开了一种带有复合传感器的盾构机刀具，其结构特征是：将盾构机刀盘上的切削刀具分成两部分，在前、后刀体的转角处均设有凹槽，凹槽内各设有一组电阻应变片，电阻应变片的引线从后刀体上方的出线孔引出。前后刀体之间设有宽度为1-1.2mm的切缝，前后刀体通过螺栓紧固为一体安装在刀盘上。出线孔与刀盘辐条的连接部位设有橡胶密封垫。为了防止泥土介质进入到切缝，同时也为了防止两组绝缘不好影响电阻应变片的测量，前刀和后刀的切缝中灌注硅橡胶密封。本发明既可实施于实际工程刀具，也可用于实验模拟切削力和掘进阻力的测量。将传感元件置于刀具内部，对切削阻力和掘进阻力进行在线测量，解决了因掘进岩土导致传感器易损问题。
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公开(公告)号：CN109374164B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201811579739.7
申请日：2018-12-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L1/22
摘要： 本发明公开了一种用于力传感器的十字交叉式应变敏感芯。所述十字交叉式应变敏感芯用于制作力传感器，所述十字交叉式应变敏感芯包括两组双孔式应变敏感芯；每组双孔式应变敏感芯包括腹板和与所述腹板一体加工成型的翼缘；腹板底部加工有两个孔状结构；两组所述双孔式应变敏感芯互相垂直交叉形成十字型结构。本发明在所述十字型结构底部设置四个孔状结构，将沿被测外力方向的轴向压应变转换成了弯曲应变，使得测量应变值比弹性体内的原有应变大得多，提高了应力测量的灵敏度。并且本发明提供的十字交叉式应变敏感芯结构简单、紧凑，其安装工艺比在一个弹性体上安装四个单独的单孔敏感芯的工艺要简单的多，具有工艺简单、体积小、重量轻的特点。
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公开(公告)号：CN109580051A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811579731.0
申请日：2018-12-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L1/22
摘要： 本发明公开了一种测量掘进机滚刀受力的C形块传感器。掘进机的刀座内设置有两个用于支撑滚刀刀轴的C形块，C形块分别与滚刀刀轴两端的端头接触安装，滚刀刀轴的端头具有两个相互垂直的安装面，C形块传感器包括C形块、弹性插件、应变片和导线，将C形块上与滚刀刀轴安装面相接触的面记为接触面，接触面上开设有垂直于接触面的凹槽，凹槽中插有尺寸相匹配的插件，插件上粘贴有多个应变片，应变片的粘贴方向依弹性插件的形状而定，各应变片通过导线连接成全桥结构，C形块和弹性插件为材质相同的弹性体。本发明提供的测量掘进机滚刀受力的C形块传感器能够准确的测量出掘进机滚刀的受力。
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公开(公告)号：CN109374162A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811579704.3
申请日：2018-12-24
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L1/22
摘要： 本发明公开了一种用于力传感器的应变敏感芯。所述应变敏感芯用于制作力传感器，所述应变敏感芯包括：腹板和与所述腹板一体加工成型的翼缘；所述腹板和所述翼缘为板状结构；所述翼缘位于所述腹板顶部；所述腹板和所述翼缘垂直，所述应变敏感芯的横截面呈T型；所述腹板底部具有开口孔。所述翼缘和所述腹板构成T型结构，并且在所述腹板底部设置开口孔，将沿被测外力方向的轴向压应变转换成了弯曲应变，使得测量应变值比弹性体内的原有应变大得多，提高了应力测量的灵敏度。并且本发明提供的应变敏感芯结构简单、紧凑，采用所述应变敏感芯制备的力传感器具有体积小、重量轻的特点。
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公开(公告)号：CN103698075A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310755077.5
申请日：2013-12-30
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01L5/16
摘要： 本发明公开了一种在线检测全断面硬地质掘进机滚刀受力的装置，包括刀具中心轴的轴端支撑结构、用于检测滚刀受力的传感器、信号放大器、发射天线、信号接收装置和监测计算机；所述刀具中心轴的轴端支撑结构包括所述刀具中心轴的轴端结构、支撑楔块和锁紧楔块；在支撑楔块上形成有传感器。本发明利用支撑楔块作为弹性体，通过在弹性体上粘贴电阻应变片形成用于检测滚刀受力的传感器，当掘进机工作时，传感器可在线检测滚刀刀刃所承受的三个方向的受力，据此可以调整掘进操作方案，延长刀具使用寿命，以取得好的掘进效率。还可识别是否发生弦磨，及时掌握滚刀的工作状态，如发生刀刃弦磨可及时换刀具保证掘进效率。
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公开(公告)号：CN1142422C
公开(公告)日：2004-03-17
申请号：CN02104454.6
申请日：2002-03-19
申请人： 天津大学
IPC分类号： G01N3/08
摘要： 本发明公开了一种中心定位加载装置，由底板、固定座、调节滑块、导向杆、丝杠、轮盘构成。本发明在底板的两侧设置有固定座，固定座之间设置有导向杆，导向杆上设置有两调节滑块；两调节滑块的上中部分别设置有左右旋螺母，滑块左右旋螺母内置有左右螺纹方向相配的滚珠调节丝杠；滚珠调节丝杠位于固定座一侧外的轴端设置有一调节轮盘；两调节滑块上部设置有施加拉压力的夹具。在实验操作时，因采用左右旋螺母及精密滚珠调节丝杠结构，使加载装置在丝杠两端的左右旋螺母做对称向外或向内运动拉动加载夹具，在加载过程中试件的位置基本不动，实现了“定点”。当用高倍工业显微镜或扫描隧道显微镜进行全场位移测量时，测量精度分别达到10nm和0.15nm。
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