本发明涉及材料变形测量，尤其涉及一种复合材料构件变形测量装置及测量系统和测量方法。
背景技术：
1、航天复合材料产品，在制造和装配过程中洁净间控制空气湿度一般为50%rh左右，复合材料吸收水分并达到平衡，在吸水过程中发生膨胀引起产品尺寸和性能的变化。但目前国内尚无测定复合材料湿变形切实有效的标准试验方法及试验装置。
2、于2015-09-15在光学精密工程期刊上发表的论文《真空逸气对复合材料尺寸稳定性的影响》中提出使用三坐标测量仪和电子微量天平进行相关测试工作，通过三坐标测量仪接触式打点来测量试验构件长度变形量，通过电子微量天平测量试验构件质量变化。长度测量所采用三坐标测量仪的精度为0.9um，精度有限；而且测试时所处的实验环境也没有进行严格的湿度控制，也不能测量不同湿度环境下的数据。
3、公告号为cn203858175u的实用新型专利提出了一种用于材料的湿膨胀性能测试装置，利用石英晶体对温度及湿度的膨胀系数，作为尺寸测试标度，开展比对测量。但未说明比对测量时采用的具体设备，测量精度不详，在比对测量时受采用的具体设备的影响，该测量方法也额外引入了石英晶体自身尺寸测量误差，精度有限。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明创造旨在一种复合材料构件变形测量装置及测量系统和测量方法，通过测量系统的温度和湿度可调，根据需求进行不同温湿度环境下的湿变形测试。
2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
3、一种复合材料构件变形测量装置，包括：基板、至少一个支撑夹紧结构、柔性铰链机构、位移传感器和安装座组件；其中，柔性铰链机构、位移传感器和安装座组件的数量均为两个。
4、支撑夹紧结构安装在基板上，支撑夹紧结构用于支撑复合材料构件并防止复合材料构件摆动或产生侧向移动。
5、每个柔性铰链机构的一端与复合材料构件相连接，柔性铰链机构的另一端与位移传感器的探头相连接；当复合材料构件在内应力作用下发生变形产生位移时，柔性铰链机构将位移放大并传递给位移传感器，位移传感器显示复合材料构件的放大后的变形量。
6、每个位移传感器分别通过传感器夹持套安装在一个安装座组件上，用于显示复合材料构件变形后经过放大的位移量。
7、每个安装座组件分别设置在靠近复合材料构件的两端处；每个一级柔性构件分别与一个安装座组件固定连接。
8、进一步的，支撑夹紧结构包括固定板、支撑座和一对夹紧组件，固定板与基板连接，支撑座与固定板连接；支撑座设有用于支撑复合材料构件的凹槽，凹槽的两侧壁均设有第一倾斜部。
9、每个夹紧结构包括安装部和第二倾斜部，每个安装部分别与凹槽的其中一个侧壁连接，第二倾斜部与第一倾斜部相适配；第二倾斜部通过连接螺栓与安装部连接，调整连接螺栓的拧入长度，第二倾斜部相对于第一倾斜部向下或向上移动并施加给复合材料构件侧向力，防止复合材料构件摆动或产生侧向移动。
10、进一步的，每个柔性铰链机构均包括一级柔性构件和二级柔性构件，每个一级柔性构件分别与复合材料构件的其中一端相连接，每个二级柔性构件分别与一个位移传感器的探头相连接。
11、一级柔性构件包括输入部和第一固定部、第二固定部；输入部与复合材料构件连接；第一固定部和第二固定部对称设置在输入部沿基板的宽度方向的延伸线上，分别位于输入部411的两侧。
12、第一固定部和第二固定部与安装座组件固定；输入部靠近第一固定部一侧通过第一柔性铰链和第二柔性铰链与第一固定部连接，输入部靠近第二固定部一侧通过第三柔性铰链和第四柔性铰链与第二固定部连接。
13、二级柔性构件包括输出部、第一放大部和第二放大部；第一放大部和第二放大部位于输出部和输入部之间，且对称设置。
14、第一放大部的一端通过第五柔性铰链与第一固定部连接，第一放大部的另一端通过第六柔性铰链和第七柔性铰链与输出部连接，在第一放大部靠近第五柔性铰链的位置处通过第八柔性铰链与输入部连接。
15、第二放大部的一端通过第九柔性铰链与第二固定部，第二放大部的另一端通过第十柔性铰链和第十一柔性铰链与输出部连接，在所第二放大部靠近第九柔性铰链的位置处通过第十二柔性铰链与输入部连接。
16、进一步的，第一柔性铰链、第二柔性铰链、第三柔性铰链、第四柔性铰链、第五柔性铰链、第六柔性铰链、第七柔性铰链、第八柔性铰链、第九柔性铰链、第十柔性铰链、第十一柔性铰链和第十二柔性铰链均为双圆弧柔性铰链；
17、第五柔性铰链与第八柔性铰链之间的距离小于第八柔性铰链与第六柔性铰链之间的距离。
18、第九柔性铰链与第十二柔性铰链之间的距离与第五柔性铰链与第八柔性铰链之间的距离相等；
19、第九柔性铰链与第十柔性铰链之间的距离与第八柔性铰链与第六柔性铰链之间的距离相等。
20、进一步的，第五柔性铰链（424）与第八柔性铰链（427）之间的距离以及第十二柔性铰链（431）与第十柔性铰链（429）之间的距离均为6.5mm。
21、第五柔性铰链（424）与第六柔性铰链（425）之间的距离以及第九柔性铰链（428）与第十柔性铰链（429）之间的距离均为26mm。
22、进一步的，双圆弧柔性铰链的最小厚度为0.5mm-0.7mm。
23、进一步的，安装座组件包括底座、一对安装板、传感器固定板和传感器夹持套，传感器固定板设置在一对安装之间，一对安装板垂直设置在底座上；传感器夹持套用于夹持位移传感器并将位移传感器安装在传感器固定板上。
24、进一步的，传感器夹持套包括螺纹段和圆锥段，在圆锥段的外轮廓上均布开设有开口槽，传感器固定板设有与圆锥段外轮廓相适配的连接孔，传感器夹持套插入在连接孔内，螺纹段通过螺母锁紧。
25、一种复合材料构件变形测量系统，包括如权利要求1-9中任一项的复合材料构件变形测量装置和恒温恒湿装置，恒温恒湿装置包括恒温恒湿箱和分别设置在恒温恒湿箱上的除湿器组件、加湿器组件、制冷器组件、加热器组件、扰流风扇及数显式温湿度控制器；湿器组件用于对恒温恒湿箱进行除湿；加湿器组件用于对恒温恒湿箱进行加湿；制冷器组件用于对恒温恒湿箱进行制冷；加热器组件用于对恒温恒湿箱进行加热；扰流风扇用于使恒温恒湿箱受热均匀；数显式温湿度控制器用于显示箱体内的温度和湿度。
26、一种复合材料构件变形测量系统的测量方法，利用上述的复合材料构件变形测量系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
27、s1.启动复合材料构件湿变形测量系统，设定温度值和湿度值，使恒温恒湿箱的温度和湿度处于动态平衡状态。
28、s2.将复合材料构件放到干燥箱中充分干燥，直至质量稳定在±0.1mg，利用三坐标测量机测量复合材料构件原始长度。
29、s3.将干燥后的复合材料构件安装到复合材料构件湿变形测量装置上，并接通位移传感器的电源。
30、s4.每隔预设时间记录一次位移传感器上的变形数据，直至试验结束。
31、s5.整理步骤s4的测量数据，得到位移变化量。
32、与现有技术相比，本发明创造能够取得如下有益效果：
33、1）本发明采用位移传感器进行接触式测量，避免非接触式长度测量过程中环境波动及构件表面反射特性的影响，并且测量精度高，可以达到0.1微米量级；
34、2）采用了柔性铰链机构进行了放大，进一步提高了变形测量系统的测量精度，同时由于柔性铰链3倍以上的放大作用，不需要选用国外昂贵的高精度产品，这样也就降低了成本传感器的采购成本及对国外高精度传感器的依赖，提高了湿变形装置的通用性和普适性；
35、3）通过对恒温恒湿箱的温度和湿度进行调节，根据需求进行不同湿度环境下的湿变形性能测试。
1.一种复合材料构件变形测量装置，其特征在于，包括：基板（1）、至少一个支撑夹紧结构（2）、两个位移传感器（3）、两个柔性铰链机构（4）和两个安装座组件（5）；其中，所述支撑夹紧结构（2）安装在所述基板（1）上，所述支撑夹紧结构（2）用于支撑复合材料构件（6）并防止所述复合材料构件（6）摆动或产生侧向移动；
2.根据权利要求1所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，所述支撑夹紧结构（2）包括固定板（21）、支撑座（22）和一对夹紧组件（25），所述固定板（21）与所述基板（1）连接，所述支撑座（22）与所述固定板（21）连接；所述支撑座（22）设有用于支撑复合材料构件（6）的凹槽（23），所述凹槽（23）的两侧壁均设有第一倾斜部（24）；
3.根据权利要求1所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，每个所述柔性铰链机构（4）均包括一级柔性构件（41）和二级柔性构件（42），每个所述一级柔性构件（41）分别与所述复合材料构件（6）的其中一端相连接，每个所述二级柔性构件（42）分别与一个所述位移传感器（3）的探头（31）相连接；
4.根据权利要求3所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，所述第一柔性铰链（414）、所述第二柔性铰链（415）、所述第三柔性铰链（416）、所述第四柔性铰链（417）、所述第五柔性铰链（424）、所述第六柔性铰链（425）、所述第七柔性铰链（426）、所述第八柔性铰链（427）、所述第九柔性铰链（428）、所述第十柔性铰链（429）、所述第十一柔性铰链（430）和所述第十二柔性铰链（431）均为双圆弧柔性铰链；
5.根据权利要求4所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，所述第五柔性铰链（424）与所述第八柔性铰链（427）之间的距离以及所述第十二柔性铰链（431）与所述第十柔性铰链（429）之间的距离均为6.5mm；
6.根据权利要求5所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，所述双圆弧柔性铰链的最窄处宽度为0.5mm-0.7mm。
7.根据权利要求1所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，所述安装座组件（5）包括底座（51）、一对安装板（52）、传感器固定板（53）和传感器夹持套（54），所述传感器固定板（53）设置在一对所述安装（52）之间，一对所述安装板（52）垂直设置在所述底座（51）上；所述传感器夹持套（54）用于夹持所述位移传感器（3）并将所述位移传感器（3）安装在所述传感器固定板（53）上。
8.根据权利要求7所述的复合材料构件变形测量装置，其特征在于，所述传感器夹持套（54）包括螺纹段（541）和圆锥段（542），在所述圆锥段（542）的外轮廓上均布开设有开口槽（543），所述传感器固定板（53）设有与所述圆锥段（542）外轮廓相适配的连接孔（55），所述传感器夹持套（54）插入在所述连接孔（55）内，所述螺纹段（541）通过螺母（56）锁紧。
9.一种复合材料构件变形测量系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的复合材料构件变形测量装置（8）和恒温恒湿装置（7），所述恒温恒湿装置（7）包括恒温恒湿箱（71）和分别设置在恒温恒湿箱（71）上的除湿器组件（72）、加湿器组件（73）、制冷器组件（74）、加热器组件（75）、扰流风扇（76）及数显式温湿度控制器（77）；所述除湿器组件（75）用于对所述恒温恒湿箱（71）进行除湿；所述加湿器组件（73）用于对所述恒温恒湿箱（71）进行加湿；所述制冷器组件用于对所述恒温恒湿箱（71）进行制冷；所述加热器组件用于对所述恒温恒湿箱（71）进行加热；所述扰流风扇（76）用于使所述恒温恒湿箱（71）受热均匀；所述数显式温湿度控制器（77）用于显示所述恒温恒湿箱（71）的温度和湿度。
10.一种复合材料构件变形测量系统的测量方法，利用如权利要求9所述的复合材料构件变形测量系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
