專利名稱：嵌入式混凝土應(yīng)變裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種土木工程技術(shù)領(lǐng)域的傳感裝置，具體涉及一種嵌入式混 凝土應(yīng)變裝置。
背景技術(shù)：
普通混凝土應(yīng)變片被用于各類混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)的應(yīng)變測量，其中金屬電 阻應(yīng)變片應(yīng)用最為廣泛。電阻應(yīng)變片是利用電阻效應(yīng)原理制成的，具有靈敏度高， 體積小，對試件工作，受力性能不產(chǎn)生影響等優(yōu)點(diǎn)。但是普通混凝土應(yīng)變粘貼工 藝復(fù)雜，工作量大，應(yīng)變計不能重復(fù)使用，特別是對于應(yīng)變片粘貼，由于澆注時 振搗不充分，或者混凝土漿體內(nèi)部的氣泡等因素，混凝土構(gòu)件表面經(jīng)常會出現(xiàn)坑 洞，同時混凝土應(yīng)變片的粘貼位置一般是預(yù)先設(shè)計的，如果在粘貼位置出現(xiàn)坑洞， 會給粘貼造成很大麻煩，以及對數(shù)據(jù)精確性產(chǎn)生很大影響。此外，試驗(yàn)中混凝土 出現(xiàn)裂縫的位置如果正好在應(yīng)變片粘貼范圍內(nèi)，容易拉斷應(yīng)變片，使其失效。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮?3226480. 8，專利名稱 附著式電阻應(yīng)變傳感器，該實(shí)用新型應(yīng)用前需要進(jìn)行復(fù)雜的計算，并且需要焊接 到待測物體上，很難應(yīng)用到非金屬材料的應(yīng)變測量。中國專利申請?zhí)枮?200520035233.1,名稱 一種測量固體材料內(nèi)部應(yīng)力分布的應(yīng)變片傳感頭，該技 術(shù)可以測定多個方向的應(yīng)變，但一般混凝土構(gòu)件只需要測定單軸方向的應(yīng)變，所 以對于混凝土構(gòu)件來說沒有必要，而且此傳感頭構(gòu)造復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種嵌入式混凝土應(yīng)變 裝置，使其能夠在滿足混凝土試驗(yàn)基本的應(yīng)變測量需要的同時，降低裝置的復(fù)雜 程度，降低裝置制造成本。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括電阻應(yīng)變片、硬 質(zhì)塑料底槽、轉(zhuǎn)軸、接線板和密封塑料蓋。其中電阻應(yīng)變片粘貼在硬質(zhì)塑料底
槽內(nèi)，電阻應(yīng)變片引出線接在接線板的內(nèi)接線柱上，接線板與硬質(zhì)塑料底槽通過 轉(zhuǎn)軸連接，密封塑料蓋扣在硬質(zhì)塑料底槽上。
3所述硬質(zhì)塑料底槽，其彈性模量為2.2乂104^/附附2 3.8乂104^// 附2，側(cè)部
為方齒狀感應(yīng)齒，背部為尖齒狀感應(yīng)齒，使其與混凝土的連接更牢固，變形更協(xié) 調(diào)。
所述硬質(zhì)塑料底槽，槽內(nèi)底面刻有分界線，分界線兩側(cè)為應(yīng)變片粘貼區(qū)及接 線板粘貼區(qū)，分別用于粘貼應(yīng)變片及接線板；
所述轉(zhuǎn)軸，穿過接線板將接線板與硬質(zhì)塑料底槽連接；
所述接線板，其長、寬、高分別為硬質(zhì)塑料底槽內(nèi)部長、寬、高的4/5 5/6， 內(nèi)為兩片鋼片，鋼片外表包裹絕緣材料，相互絕緣。鋼片兩端分別為內(nèi)接線柱和 外接線柱。
所述接線板，設(shè)有凹槽，用來固定應(yīng)變片引出線位置。
所述內(nèi)接線柱，為鋼片靠近應(yīng)變片引出線一端的螺絲狀突起，比外接線柱細(xì)。
所述外接線柱，為內(nèi)接線柱相反端的螺絲狀突起。
所述密封塑料蓋，材質(zhì)為軟質(zhì)塑料，與硬質(zhì)塑料底槽接觸的側(cè)面為倒三角形 插銷，扣在硬質(zhì)塑料底槽上，使槽內(nèi)不會進(jìn)水。
所述倒三角形插銷，設(shè)有轉(zhuǎn)軸預(yù)留孔，方便同硬質(zhì)塑料底槽的連接。 本實(shí)用新型具體使用時，首先，在混凝土模板內(nèi)側(cè)標(biāo)出設(shè)計好的應(yīng)變觀測點(diǎn) 位置，將本實(shí)用新型密封塑料蓋的上表面固定在混凝土模板內(nèi)，然后澆注混凝土， 饒注時，應(yīng)小心灌漿，細(xì)心振搗，以免本實(shí)用新型偏離既定位置。高強(qiáng)度雙面膠 在干燥情況下粘結(jié)強(qiáng)度很高，可以保證本實(shí)用新型在澆注過程中不偏離原來的位 置。澆注后會被水浸，逐漸失去粘性，但不會立即失去，使得本實(shí)用新型能夠在 原來位置保持到混凝土有一定的凝結(jié)。另外，本實(shí)用新型的側(cè)面感應(yīng)齒和背面感 應(yīng)齒增強(qiáng)了裝置與混凝土之間的咬合力，這樣既能保證本實(shí)用新型位置固定，又 能使本實(shí)用新型在拆模板時不會被模板拉出。拆除模板后，本實(shí)用新型即嵌入在 混凝土中。然后將本實(shí)用新型的密封塑料蓋掀去，把應(yīng)變儀導(dǎo)線接在接線板的外 導(dǎo)線接線柱上，即可使用。掀密封塑料蓋時，不要用力過大，以免本實(shí)用新型發(fā) 生松動。
本實(shí)用新型具有以下有益效果l.取消了焊接過程，極大的節(jié)省了粘貼應(yīng)變 片的勞動強(qiáng)度和勞動量；2.應(yīng)變片不直接粘貼在混凝土表面，避免了被拉斷，造 成后續(xù)數(shù)據(jù)無法獲得；3.體積小，彈性模量與混凝土接近，對混凝土的內(nèi)力分布影響??；4.硬質(zhì)塑料底槽的側(cè)部及背部為齒狀造型，有利于應(yīng)變裝置與混凝土變 形同步；5.使用結(jié)束后可取出，將應(yīng)變片及膠水刮去，清理后可以繼續(xù)使用；6. 原理簡單、技術(shù)簡單易行，附屬結(jié)構(gòu)所用材料價格低廉且容易獲得。

圖1是本實(shí)用新型分解正立面圖2是本實(shí)用新型硬質(zhì)塑料底槽及其附屬元件的俯視圖3是本實(shí)用新型硬質(zhì)塑料底槽及其附屬元件的A—A剖面圖4是本實(shí)用新型接線板的俯視圖5是本實(shí)用新型接線板的A—A剖面圖6是本實(shí)用新型密封塑料蓋的俯視圖7是本實(shí)用新型密封塑料蓋的A_A剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本實(shí)用新型 技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1至圖7所示，本實(shí)用新型包括電阻應(yīng)變片l、硬質(zhì)塑料底槽2、接 線板3、轉(zhuǎn)軸4、密封塑料蓋5，連接關(guān)系為電阻應(yīng)變片1粘貼在硬質(zhì)塑料底 槽2內(nèi)，應(yīng)變片引出線6接在接線板3的內(nèi)接線柱7上，接線板3與硬質(zhì)塑料底 2槽通過轉(zhuǎn)軸4連接，可繞硬質(zhì)塑料底槽2轉(zhuǎn)動，密封塑料蓋5扣在硬質(zhì)塑料底 槽2上。
所述硬質(zhì)塑料底槽2,彈性模量為2.2xl(^iV/mmZ 3.8xl(^iV/w附2，側(cè)部
為方齒狀感應(yīng)齒8，背部為尖齒狀感應(yīng)齒9，使其與混凝土的連接更牢固，變形 更協(xié)調(diào)。
所述硬質(zhì)塑料底槽2，槽內(nèi)底面刻有分界線10，分界線10兩側(cè)為應(yīng)變片粘 貼區(qū)11及接線板粘貼區(qū)12，分別用于粘應(yīng)變片1及接線板3。
所述轉(zhuǎn)軸4，穿過接線板3，并將接線板3與硬質(zhì)塑料底槽2連接。 所述接線板3，可繞轉(zhuǎn)軸4轉(zhuǎn)動，其長、寬、高分別為硬質(zhì)塑料底槽內(nèi)部長、 寬、高的4/5 5/6，內(nèi)為兩片鋼片13，鋼片13外表包裹絕緣材料14，相互絕 緣。鋼片13兩端分別為內(nèi)接線柱7和外接線柱15。
5所述接線板3，設(shè)有凹槽18，用來固定應(yīng)變片引出線6位置。 所述內(nèi)接線柱7，為鋼片13靠近應(yīng)變片引出線6 —端的螺絲狀突起，比外 接線柱15細(xì)。
所述外接線柱15，為內(nèi)接線柱7相反端的螺絲狀突起。
所述密封塑料蓋5，材質(zhì)為軟質(zhì)塑料，與硬質(zhì)塑料底槽2接觸的側(cè)面為倒三 角形插銷16，扣在硬質(zhì)塑料底槽2上，使槽內(nèi)不會進(jìn)水。
所述倒三角形插銷16，設(shè)有轉(zhuǎn)軸預(yù)留孔17，方便同硬質(zhì)塑料底槽2的連接。
本實(shí)施例使用時，將應(yīng)變片1貼在硬質(zhì)塑料底槽2內(nèi)，粘牢后，將應(yīng)變片引 出線6輕輕拉出并反向折彎，卡入凹槽18，將線頭纏繞在接線板3的內(nèi)接線柱7 上，注意要留有余量，不要拉的過緊，以免拉斷。由于內(nèi)接線柱7很細(xì)，應(yīng)變片 引出線6可以很容易的纏繞若千圈，使用時導(dǎo)電性能良好。應(yīng)變片引出線6與內(nèi) 接線柱7連接完成后，內(nèi)接線柱7不宜再做過多翻轉(zhuǎn)，避免應(yīng)變片引出線6被拉 斷。為了固定接線板3，應(yīng)在接線板3遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸一端的下側(cè)涂少許快硬膠水，粘 在硬質(zhì)塑料底槽2的底面上側(cè)。粘牢后檢査兩根應(yīng)變片引出線6是否有拉斷或搭 接，確認(rèn)無誤后，將密封塑料蓋5的側(cè)面涂抹防水膠，扣在硬質(zhì)塑料底槽2上， 裝置組裝完成。澆注前，在模板上把裝置將要布置的位置用砂紙打磨干凈，用高 強(qiáng)度雙面膠將密封塑料蓋5所在的一面與模板粘貼起來，然后開始澆注混凝土。 澆注時要小心，盡量減少混凝土粗骨料對裝置的撞擊，拆除模板后，本實(shí)施例裝 置即嵌入在混凝土中。使用時，掀去密封塑料蓋5，將應(yīng)變儀導(dǎo)線連在外接線柱 15上，即可使用。使用完成后，撬開接線板3，刮去廢棄應(yīng)變片及干膠，除去側(cè) 面感應(yīng)齒8及背面感應(yīng)齒9上附著的混凝土殘?jiān)?，可按上述方法制作新裝置。
權(quán)利要求1.一種嵌入式混凝土應(yīng)變裝置，包括電阻應(yīng)變片、接線板，密封塑料蓋，其特征在于，還包括硬質(zhì)塑料底槽、轉(zhuǎn)軸，其中電阻應(yīng)變片粘貼在硬質(zhì)塑料底槽內(nèi)，電阻應(yīng)變片引出線接在接線板的內(nèi)接線柱上，接線板與硬質(zhì)塑料底槽通過轉(zhuǎn)軸連接，密封塑料蓋扣在硬質(zhì)塑料底槽上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式混凝土應(yīng)變裝置，其特征是，所述硬質(zhì)塑 料底槽，側(cè)部為方齒狀感應(yīng)齒，背部為尖齒狀感應(yīng)齒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式混凝土應(yīng)變裝置，其特征是，所述接線板，其長、寬、高分別為硬質(zhì)塑料底槽內(nèi)部長、寬、高的4/5 5/6。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式混凝土應(yīng)變裝置，其特征是，所述密封塑 料蓋，側(cè)面為倒三角形插銷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式混凝土應(yīng)變裝置，其特征是，所述倒三角 形插銷，設(shè)有轉(zhuǎn)軸預(yù)留孔。
專利摘要一種土木工程技術(shù)領(lǐng)域的嵌入式混凝土應(yīng)變裝置，包括電阻應(yīng)變片，硬質(zhì)塑料底槽，轉(zhuǎn)軸，接線板和密封塑料蓋。其中電阻應(yīng)變片粘貼在硬質(zhì)塑料底槽內(nèi)，應(yīng)變片引出線接在接線板的內(nèi)接線柱上，接線板與硬質(zhì)塑料底槽通過轉(zhuǎn)軸連接，密封塑料蓋扣在硬質(zhì)塑料底槽上。本實(shí)用新型主要解決混凝土應(yīng)變片粘貼工藝過于復(fù)雜的問題，與傳統(tǒng)粘貼工藝相比，本實(shí)用新型省去了焊接過程，大大降低了工作量，并且提高了應(yīng)變測量的精確性，可以重復(fù)使用。
文檔編號G01B7/16GK201413121SQ20092007336
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者章 張, 方從啟 申請人:上海交通大學(xué)