專利名稱:一種壓力盒的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓力盒，包括上殼、下殼以及設置在上殼和下殼之間的壓阻式壓力傳感器；其中，上殼的頂部采用弧形結構。本實用新型在原理上、外型上、材料上對壓力盒均進行創(chuàng)新性設計，使得壓力盒受力更合理、測量更靈敏、讀數(shù)更精確，與被測介質接觸更理性，自身應力集中現(xiàn)象大幅度降低而有利于測試實際應力，測試介質范圍更大，適用性廣。本實用新型在原理上采用壓阻式，根據(jù)受力后電阻變化導致電流變化通過測量電流值即可測到壓力。壓阻式測量的精度更高；在外形上，受力面采用弧形結構，減少土拱效應且便于測量壓力盒邊緣及中部應力，而且使壓力盒與測試介質接觸更好，受力更合理。
【專利說明】一種壓力盒

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于地基基礎工程、路基工程領域，具體涉及一種壓力盒。

【背景技術】
[0002]對于地基基礎及路基工程而言，不同位置壓力的測量是非常重要的。目前常見的壓力盒是鋼弦式剛性壓力盒，這種壓力盒的設計導致監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確，對實際工程數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生很大影響。
[0003]現(xiàn)有的鋼弦式剛性壓力盒存在以下缺陷。1.原理上，用鋼弦頻率測壓力不夠靈敏、準確；2.外型上，受力表面水平無法準確測量邊緣受力，理想的受力位置僅在盒面中心點，而實際受力不滿足該要求，壓力盒與土介質接觸不合理易形成微型土拱，壓力盒受力不合理；3.材料上，剛性材料的模量很大，其模量值比土介質的模量要大數(shù)個數(shù)量級，從而易造成鋼質壓力盒自身的應力集中，使測試數(shù)據(jù)偏大。4.適用范圍上，鋼質壓力盒應用于土介質和砂介質中較多，碎石中較困難，在混凝土和巖石中不可用。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種壓力盒。
[0005]為達到上述目的，本實用采用如下的技術方案予以實現(xiàn):
[0006]一種壓力盒，包括上殼、下殼以及設置在上殼和下殼之間的壓阻式壓力傳感器；其中，上殼的頂部采用弧形結構。
[0007]本實用新型進一步的改進在于:上殼和下殼均采用熱塑性橡膠制成。
[0008]本實用新型進一步的改進在于:上殼的頂部中間開設有一個3mm高1mm寬的環(huán)形凹槽。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下的技術效果:
[0010]本實用新型在原理上、外型上、材料上對壓力盒均進行創(chuàng)新性設計，使得壓力盒受力更合理、測量更靈敏、讀數(shù)更精確，與被測介質接觸更理性，自身應力集中現(xiàn)象大幅度降低而有利于測試實際應力，測試介質范圍更大，適用性廣。本實用新型在原理上采用壓阻式，根據(jù)受力后電阻變化導致電流變化通過測量電流值即可測到壓力。壓阻式測量的精度更高；在外形上，受力面采用弧形結構，減少土拱效應且便于測量壓力盒邊緣及中部應力，而且使壓力盒與測試介質接觸更好，受力更合理。
[0011]進一步地，在材料上，上殼和下殼采用熱塑性橡膠(SBC)且強度適中、彈性大、耐磨性好，使壓力盒的模量與被測介質模量更接近，從而能有效測量實際受力的大小。本實用新型可用于解決土介質、砂介質、混凝土中受力測試不準確和無法測量(混凝土中)的問題。

【附圖說明】

[0012]圖1為本實用新型一種壓力盒的結構示意圖。
[0013]圖中:1為上殼，2為下殼，3為壓阻式壓力傳感器。

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0015]參見圖1，本實用新型一種壓力盒，包括上殼1、下殼2以及設置在上殼I和下殼2之間的壓阻式壓力傳感器3 ;其中，上殼I的頂部采用弧形結構。此外，上殼I和下殼2均采用熱塑性橡膠制成。
[0016]使用時，將本實用新型壓力盒埋設于公路工程路基、路面或邊坡等受力區(qū)域，測試時可連接測試電纜進行壓力測試。
[0017]本實用新型對壓力盒從內(nèi)到外，從測力原理到材料性質到外形設計均進行了創(chuàng)新改進，經(jīng)測試和多個項目現(xiàn)場使用，數(shù)據(jù)精度高，測試結果穩(wěn)定，實用效果良好，可以達到準確量測地基基礎和路基中的壓力的要求。本實用新型放棄了機械測量原理采用壓阻式測量原理，使測試精度很高；改變鋼質盒身為柔性盒身，使壓力盒自身模量與被測介質更接近，不宜產(chǎn)生壓力盒自身的應力集中造成測試結果偏高；改水平受力面為弧形受力面，使壓力盒與被測介質接觸性更好，且使壓力盒從中心至邊緣均可感受壓力。由以上創(chuàng)新性改進，該壓力盒可測試的介質進一步擴充，由土介質到巖石介質均可測量，具體差別如下:土介質(目前鋼弦式壓力盒可用，數(shù)據(jù)偏高)、砂介質(目前鋼弦式壓力盒可用，數(shù)據(jù)偏高)、碎石介質(目前鋼弦式壓力盒較困難，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定)、混凝土介質(結構中應力測試，目前鋼弦式壓力盒無法測試)、巖石介質(隧道中應力測試，目前鋼弦式壓力盒無法測試)。
[0018]現(xiàn)有壓力盒采用金屬外殼，剛性太大受力不合理；外形邊緣棱角分明，測量誤差大。本實用新型壓力盒采用熱塑性橡膠外殼，剛度小，受力合理；上殼表層具有一定弧度，且在中間挖出3mm高1mm寬的環(huán)形凹槽，有益于具有一定柔性的熱塑性橡膠外殼將受力集中在最佳受力點，提高測量精度。本實用新型根據(jù)壓阻效應原理，用擴散法將壓敏電阻制作到彈性膜片里，這些電阻接成電橋電路以便獲得最大輸出信號及進行溫度補償?shù)?。本實用新型壓力盒自造工藝簡單、線性度高、受力合理、測量誤差小并可直接輸出電壓信號。
【權利要求】
1.一種壓力盒，其特征在于:包括上殼(1)、下殼(2)以及設置在上殼(I)和下殼(2)之間的壓阻式壓力傳感器(3);其中，上殼(I)的頂部采用弧形結構。2.根據(jù)權利要求1所述的一種壓力盒，其特征在于:上殼(I)和下殼(2)均采用熱塑性橡膠制成。3.根據(jù)權利要求1所述的一種壓力盒，其特征在于:上殼(I)的頂部中間開設有一個3mm高10_寬的環(huán)形凹槽。
【文檔編號】G01L1-18GK204286651SQ201420713540
【發(fā)明者】李哲, 李又云, 王荊, 王開強 [申請人]長安大學