專利名稱：一種新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及科學(xué)研究中間設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體針對(duì)混凝土、巖石、三軸徑向變形測(cè)量而設(shè)計(jì)的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
據(jù)網(wǎng)上和實(shí)地調(diào)查顯示，目前中國(guó)乃至世界還沒(méi)有能在三軸壓力室內(nèi)檢測(cè)試件徑向變形大于15mm的徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x。然而我們國(guó)內(nèi)目前科研需要又急需要在三軸壓力室內(nèi)檢測(cè)徑向變形值0 30mm的徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型發(fā)明目的是提供一種新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，以解決現(xiàn)有的我們國(guó)內(nèi)目前科研需要急需在三軸壓力室內(nèi)檢測(cè)徑向變形值0 30mm的徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x的問(wèn)題。為達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為一種新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，包括電阻應(yīng)變計(jì)和導(dǎo)線組成的轉(zhuǎn)換電路、彈性體、保護(hù)盒和連接件；所述彈性體為圓弧形，所述電阻應(yīng)變計(jì)設(shè)置于彈性體底部?jī)?nèi)側(cè)；其特征在于還包括鏈條和復(fù)位彈簧；所述鏈條兩端分別鉸接到彈性體的兩端；所述保護(hù)盒上部設(shè)置有一半圓形缺口 ；所述復(fù)位彈簧在保護(hù)盒中部?jī)蓛?nèi)側(cè)各設(shè)置一根，復(fù)位彈簧一端固定于保護(hù)盒下部，另一端連接到所述連接件；連接件固定在彈性體上部外側(cè)，通過(guò)復(fù)位彈簧和連接件將彈性體以圓弧形開(kāi)口朝向保護(hù)盒上部的狀態(tài)活動(dòng)連接在保護(hù)盒中下部；所述轉(zhuǎn)換電路為直流電橋。根據(jù)本實(shí)用新型所述提供的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述彈性體與所述鏈條設(shè)置在同一水平面位置。根據(jù)本實(shí)用新型所述提供的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的保護(hù)盒設(shè)置有限制彈性體最大形變的限位裝置。根據(jù)本實(shí)用新型所述提供的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述限位裝置為設(shè)置于保護(hù)盒兩個(gè)犄角處的限位柱。根據(jù)本實(shí)用新型所述提供的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述彈性體由彈簧鋼板制成，所述鏈條由鋼質(zhì)材料制成，所述保護(hù)盒由鋁質(zhì)或鋼質(zhì)材料制成。根據(jù)本實(shí)用新型所述提供的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述電阻應(yīng)變計(jì)為大變形應(yīng)變計(jì)，有效變形測(cè)量范圍0 30mm ；所述彈性體的內(nèi)尺寸為R45mm，高度為12mm， 厚度為Imm ；所述鏈條的展開(kāi)長(zhǎng)度為252mm，高度為6mm ；所述導(dǎo)線線徑為Φ0. 12mm，長(zhǎng)度為 300mm 400mm ；所述保護(hù)盒外形尺寸長(zhǎng)度為160mm，寬度為114mm，高度為18mm。本實(shí)用型的有益效果是綜上所述，本實(shí)用新型所提供的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x相比于現(xiàn)有徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x有以下優(yōu)點(diǎn)1、采用鏈條包圍被試件，被檢測(cè)面周圍檢測(cè)點(diǎn)多達(dá)80%以上；2、直接測(cè)量、應(yīng)變值重復(fù)一致，測(cè)量精度高；[0014]3、彈性體和鏈條通過(guò)復(fù)位彈簧浮動(dòng)固定在保護(hù)盒上，檢測(cè)范圍大，且反應(yīng)靈敏，檢測(cè)應(yīng)變范圍大于現(xiàn)有產(chǎn)品0 15mm，實(shí)際應(yīng)變測(cè)量范圍0 30mm ；4、安裝方便，使用安全、可靠；5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、便于普及推廣。

圖1為新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x整體結(jié)構(gòu)圖(圖的右側(cè)為上方，左側(cè)為下方)；圖2為新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，檢測(cè)被試件Φ IOOmm變形到Φ 110mm、Φ 120mm、 Φ 130mm的狀態(tài)圖(圖的右側(cè)為上方，左側(cè)為下方)；圖3為電阻應(yīng)變計(jì)1的電路圖(所述電阻應(yīng)變計(jì)1為直流電橋)。其中，1、電阻應(yīng)變計(jì)，2、彈性體，3、鏈條，4、導(dǎo)線，5、保護(hù)盒，51、半圓形缺口，6、復(fù)位彈簧，7、連接件，8、限位柱，9、被試件。
具體實(shí)施方式
如1圖所示該徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，由電阻應(yīng)變計(jì)1和導(dǎo)線4組成的轉(zhuǎn)換電路、彈性體2、鏈條3、保護(hù)盒5、復(fù)位彈簧6、連接件7和限位柱8構(gòu)成。所述彈性體2為圓弧形，所述電阻應(yīng)變計(jì)1設(shè)置于彈性體2底部?jī)?nèi)側(cè)。(如圖3所示)所述導(dǎo)線4與電阻應(yīng)變計(jì)1連接為轉(zhuǎn)換電路，所述轉(zhuǎn)換電路為惠斯登直流電橋。所述鏈條3兩端分別鉸接到彈性體2的兩端，彈性體2與所述鏈條3設(shè)置在同一水平面位置。所述保護(hù)盒上部設(shè)置有一半圓形缺口 51。為使使彈性體增大、縮小時(shí)都能平穩(wěn)運(yùn)行，所述復(fù)位彈簧6在保護(hù)盒中部?jī)蓛?nèi)側(cè)各設(shè)置一根，復(fù)位彈簧6 —端固定于保護(hù)盒5下部，另一端連接到所述連接件7 ；連接件7固定在彈性體2上部外側(cè)，通過(guò)復(fù)位彈簧6和連接件7將彈性體2以其圓弧形開(kāi)口朝上的狀態(tài)活動(dòng)連接在保護(hù)盒5中下部。所述保護(hù)盒5 上還設(shè)置有四件允許彈性體最大變形的限位裝置，即限位柱8組件(限位柱8為銷釘)，以免安裝時(shí)人為損壞。所述電阻應(yīng)變計(jì)為大變形應(yīng)變計(jì)1，有效變形測(cè)量范圍0 30mm ；所述彈性體2 的內(nèi)尺寸為R45mm，高度12mm，材料厚度Imm ；所述連接件7的長(zhǎng)度31mm，寬度10mm，高度 10. Imm ；所述鏈條3的展開(kāi)長(zhǎng)度252mm，高度為6mm (其中展開(kāi)長(zhǎng)252mm僅是被試件原始尺寸Φ IOOm的長(zhǎng)度尺寸，被試件原始尺寸增加或減少，鏈條的展開(kāi)長(zhǎng)度可人為增長(zhǎng)或減短相應(yīng)尺寸)。保護(hù)盒5外形尺寸長(zhǎng)度為160mm，寬度為114mm，高度為18mm。所述導(dǎo)線4線徑為 Φ0. 12mm，長(zhǎng)度為 300 400mm。如圖3所示，所述轉(zhuǎn)換電路為惠斯登直流電橋，其輸出電阻均為350 Ω，將其接入特制的放大器中經(jīng)過(guò)處理后輸出4 20mA的輸出值。彈性體2由彈簧鋼板制成；鏈條3由鋼質(zhì)材料制成；保護(hù)盒5、連接件7，限位柱8 均為鋁質(zhì)材料或鋼質(zhì)材料制成；復(fù)位彈簧6由彈簧鋼絲制成。使用時(shí)將鏈條3套在被試件9上，將輸出信號(hào)線連接計(jì)算機(jī)，被試件在軸向載荷和周圍壓力的作用下發(fā)生的徑向變形便可準(zhǔn)確地測(cè)量出來(lái)。該新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x的工作原理如下電阻應(yīng)變計(jì)1和彈性體2構(gòu)成的電阻應(yīng)變式傳感器，加上特制的放大器，從而制作為4 20mA電流輸出的變送器。電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理是基于電阻應(yīng)變效應(yīng)原理。 用金屬電阻絲制作電阻應(yīng)變片，將其粘貼在彈性體2上。測(cè)量時(shí)，套在被試件9上的鏈條2 隨被試件9的增大，鏈條2在被試件9上沿直徑方向，向右邊滑動(dòng)，帶動(dòng)彈性體2的直徑增大變形，同時(shí)帶動(dòng)電阻應(yīng)變計(jì)1的敏感柵也隨同變形，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路(所述轉(zhuǎn)換電路為惠斯登直流電橋)轉(zhuǎn)換為電流的變化，反過(guò)來(lái)計(jì)算機(jī)知道電流的變化便可知道被試件的徑向?qū)嶋H變化。如圖2所示，本測(cè)量?jī)x檢測(cè)應(yīng)變范圍大于現(xiàn)有產(chǎn)品0 15mm，該徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x的實(shí)際檢測(cè)范圍0 30mm。綜上所述，本實(shí)用新型所提供的徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x具有以下特點(diǎn)1、啟始測(cè)量時(shí)圓周檢測(cè)點(diǎn)多達(dá)80%，終始檢測(cè)點(diǎn)也大于60%以上，按常規(guī)檢測(cè)徑向變形，在被試件的中間及兩邊均分的高度在不同方位各布一件測(cè)量?jī)x(共三套測(cè)量?jī)x)，因此用此徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x測(cè)量點(diǎn)全面覆蓋被試件圓周綽綽有余。2、該徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x樣品經(jīng)多次測(cè)量，重復(fù)性完全一致，因此測(cè)量精度高。3、彈性體和鏈條通過(guò)復(fù)位彈簧浮動(dòng)固定在保護(hù)盒上，檢測(cè)范圍大，且反應(yīng)靈敏；檢測(cè)應(yīng)變范圍大于現(xiàn)有產(chǎn)品0 15mm，該徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x的實(shí)際檢測(cè)范圍0 30mm。4、安裝方便，使用安全(一般巖石、混凝土試件受力后都很難有這樣大的變形)可罪。5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，便于普及推廣。但以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，包括電阻應(yīng)變計(jì)(1)和導(dǎo)線(4)組成的轉(zhuǎn)換電路、彈性體 (2)、保護(hù)盒(5)和連接件(7)；所述彈性體(2)為圓弧形，所述電阻應(yīng)變計(jì)(1)設(shè)置于彈性體(2)底部?jī)?nèi)側(cè)；其特征在于還包括鏈條(3)和復(fù)位彈簧(6);所述鏈條(3)兩端分別鉸接到彈性體(2)的兩端；所述保護(hù)盒(5)上部設(shè)置有一半圓形缺口(51)；所述復(fù)位彈簧(6)在保護(hù)盒中部?jī)蓛?nèi)側(cè)各設(shè)置一根，復(fù)位彈簧(6)—端固定于保護(hù)盒(5)下部，另一端連接到所述連接件(7)；連接件(7) 固定在彈性體(2)上部外側(cè)，通過(guò)復(fù)位彈簧(6)和連接件(7)將彈性體(2)以其圓弧形開(kāi)口朝上的狀態(tài)活動(dòng)連接在保護(hù)盒(5)中下部；所述轉(zhuǎn)換電路為直流電橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述彈性體(2)與所述鏈條(3)設(shè)置在同一水平面位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的保護(hù)盒(5)設(shè)置有限制彈性體(2)最大形變的限位裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述限位裝置為設(shè)置于保護(hù)盒(5 )兩個(gè)犄角處的限位柱(8 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述彈性體(2)由彈簧鋼板制成，所述鏈條(3)由鋼質(zhì)材料制成，所述保護(hù)盒(5)由鋁質(zhì)或鋼質(zhì)材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，其特征在于所述電阻應(yīng)變計(jì)(1)為大變形應(yīng)變計(jì)，有效變形測(cè)量范圍0 30mm;所述彈性體(2)的內(nèi)尺寸為R45mm，高度為 12mm,厚度為Imm ；所述鏈條(3)的展開(kāi)長(zhǎng)度為252mm，高度為6mm ；所述導(dǎo)線(4)線徑為 Φ0. 12mm，長(zhǎng)度為300mm 400mm ；所述保護(hù)盒(5)外形尺寸長(zhǎng)度為160mm，寬度為114mm， 高度為18mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x，由電阻應(yīng)變計(jì)和導(dǎo)線組成的轉(zhuǎn)換電路、彈性體、鏈條、保護(hù)盒、復(fù)位彈簧、連接件和限位柱組成。連接件固定在彈性體上部外側(cè)，通過(guò)連接件將彈性體與鏈條固定在同一水平位置，通過(guò)復(fù)位彈簧和連接件將彈性體以圓弧形開(kāi)口朝向保護(hù)盒上部的狀態(tài)活動(dòng)連接在保護(hù)盒中下部。該徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x通過(guò)合理設(shè)置鏈條的長(zhǎng)度，彈性體的材料厚度及形狀、電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性體上的具體位置，加上轉(zhuǎn)換電路后，將其鏈條套在被試體上便可準(zhǔn)確測(cè)量被試件在不同應(yīng)力下的變形值(測(cè)量范圍0～30mm)。同時(shí)該新型徑向應(yīng)變測(cè)量?jī)x還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、可靠、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，便于普及推廣。
文檔編號(hào)G01B7/16GK202141428SQ20112023309
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者盧勝堯, 張雙喜 申請(qǐng)人:成都市伺服液壓設(shè)備有限公司