專利名稱：混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)量相對(duì)位移的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器。
背景技術(shù)：
混凝土在土木工程中的應(yīng)用非常廣泛，工程實(shí)踐中時(shí)常需要測(cè)量各種混凝土構(gòu)件和鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，目前采用的主要方法是在構(gòu)件內(nèi)部埋設(shè)鋼弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器，這種傳感器的最大缺點(diǎn)是尺寸較大，外筒較厚，帶來的缺點(diǎn)是第一會(huì)影響構(gòu)件內(nèi)部的局部應(yīng)變；第二這種傳感器動(dòng)態(tài)特性極差，不能測(cè)量結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)變；還有鋼弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器需要專用二次儀表，數(shù)據(jù)處理麻煩。
專利號(hào)為200320109969.X、發(fā)明名稱為《雙懸臂混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變測(cè)量計(jì)》的中國(guó)專利，采用連桿的一端與應(yīng)變傳感器相聯(lián)接、另一端與支座相聯(lián)接。這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測(cè)量計(jì)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室和橋梁建筑物的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，雙懸臂混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變測(cè)量計(jì)與應(yīng)變片相比，證明它具有靈敏度高、易于標(biāo)定、線性誤差小、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、標(biāo)距可變、生產(chǎn)成本低、適用范圍廣、抗?jié)衲芰?qiáng)、輸出信號(hào)穩(wěn)定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但這種應(yīng)變測(cè)量計(jì)，只能測(cè)量結(jié)構(gòu)物表面一個(gè)方向的應(yīng)變，不能將這種應(yīng)變測(cè)量計(jì)埋在混凝土建筑物內(nèi)部測(cè)量混凝土建筑物的應(yīng)變。
專利號(hào)為200410073120.0、發(fā)明名稱為《平面應(yīng)變測(cè)量傳感器》的中國(guó)申請(qǐng)專利，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試并經(jīng)橋梁荷載試驗(yàn)，證明這種平面應(yīng)變測(cè)量傳感器具有設(shè)計(jì)合理、靈敏度高、同型號(hào)輸出靈敏度相同、易于標(biāo)定、線性誤差小、抗干擾能力強(qiáng)、抗?jié)衲芰?qiáng)、溫度變化影響小、穩(wěn)定性好、標(biāo)距可變、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，平面應(yīng)變測(cè)量傳感器與靜態(tài)應(yīng)變儀或動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接后，可檢測(cè)公路橋梁、鐵路橋梁等各種建筑物構(gòu)件同一平面內(nèi)不同方向的應(yīng)變，也可檢測(cè)金屬構(gòu)件同一平面內(nèi)不同方向的應(yīng)變。這種平面應(yīng)變測(cè)量傳感器與上述專利相同，不能埋在混凝土建筑物內(nèi)部測(cè)量混凝土建筑物的應(yīng)變。
在混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種對(duì)構(gòu)件內(nèi)部的局部應(yīng)變影響小、測(cè)量精度高、使用方便、成本低廉、動(dòng)態(tài)特性好、數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)易的應(yīng)變測(cè)量傳感器，以克服現(xiàn)有傳感器的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述專利的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、易于標(biāo)定、線性誤差小、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本較低的混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器。
解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是在殼體上設(shè)置有封蓋，支座上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘，一端插入殼體內(nèi)的連接桿上設(shè)置有雙懸臂、另一端與調(diào)節(jié)螺釘聯(lián)接，在殼體內(nèi)上端設(shè)置有彈簧片固定塊，左彈簧片和右彈簧片的上端設(shè)置在彈簧片固定塊內(nèi)、下端設(shè)置在雙懸臂上，左彈簧片和右彈簧片的厚度為0.2～1mm、長(zhǎng)度為15～40mm，左彈簧片與右彈簧片之間的距離為0.5～10mm，在左彈簧片和右彈簧片上設(shè)置有4～16片偶數(shù)片應(yīng)變片，在殼體1上設(shè)置有端部伸入殼體內(nèi)且位于雙懸臂側(cè)面的限位螺釘，在連接桿的外部套裝有薄壁管，薄壁管外套裝有隔離套。
本實(shí)用新型的薄壁管的內(nèi)徑與連接桿的外徑之差至少為1mm，薄壁管的管厚度為0.6～1.2mm。
本實(shí)用新型的連接桿的長(zhǎng)度為50～200mm。
本實(shí)用新型采用了在連接桿的外部套裝薄壁管、薄壁管的外部套裝隔離套結(jié)構(gòu)，可將本實(shí)用新型深埋在混凝土建筑物內(nèi)，應(yīng)變片通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀相連。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、易于標(biāo)定、線性誤差小、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，可用于測(cè)試混凝土建筑物伸縮變形。


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圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1在圖1中，本實(shí)施例的混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器由殼體1、限位螺釘2、應(yīng)變片3、左彈簧片4、彈簧片固定塊5、右彈簧片6、封蓋7、隔離套8、薄壁管9、連接桿10、支座11、調(diào)節(jié)螺釘12、雙懸臂13聯(lián)接構(gòu)成。
在殼體1的右端安裝有封蓋7，支座11上安裝有調(diào)節(jié)螺釘12，連接桿10的左端插入殼體1內(nèi)、右端通過螺紋與調(diào)節(jié)螺釘12聯(lián)接，本實(shí)施例連接桿10的長(zhǎng)度為120mm，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘12，可調(diào)節(jié)連接桿10進(jìn)入殼體1內(nèi)的長(zhǎng)度，在連接桿10的左端通過螺紋聯(lián)接安裝有雙懸臂13，在殼體1的左端通過螺紋聯(lián)接有限位螺釘2，限位螺釘2用于限制雙懸臂13在殼體1內(nèi)移動(dòng)的極限位置。在殼體1內(nèi)的上端安裝有彈簧片固定塊5，雙懸臂13上左側(cè)安裝有左彈簧片4、右側(cè)安裝有右彈簧片6，左彈簧片4和右彈簧片6的上端插入彈簧片固定塊5內(nèi)，左彈簧片4和右彈簧片6的厚度為0.6mm，左彈簧片4和右彈簧片6的長(zhǎng)度為30mm，左彈簧片4與右彈簧片6之間的距離為3mm，左彈簧片4和右彈簧片6的上端部發(fā)生位移，左彈簧片4和右彈簧片6產(chǎn)生形變。通過改變左彈簧片4和右彈簧片6的厚度或左彈簧片4和右彈簧片6的長(zhǎng)度，很容易地調(diào)整本實(shí)用新型的輸出靈敏度和應(yīng)變測(cè)量范圍，可制造出各種不同分辨率的混凝土應(yīng)變測(cè)量傳感器。在左彈簧片4的外側(cè)面粘接有2片應(yīng)變片3、內(nèi)側(cè)面粘接有2片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的外側(cè)面粘接有2片應(yīng)變片3、內(nèi)側(cè)面粘接有2片應(yīng)變片3，左彈簧片4上的4片應(yīng)變片3和右彈簧片6上的4片應(yīng)變片3每?jī)善?lián)接后連接成橋式電路。也可在左彈簧片4的外側(cè)面上粘接4片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的外側(cè)面上粘接4片應(yīng)變片3，左彈簧片4上的4片應(yīng)變片3和右彈簧片6上的4片應(yīng)變片3每?jī)善?lián)接后連接成橋式電路。還可在左彈簧片4的內(nèi)側(cè)面粘接4片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的內(nèi)側(cè)面粘接4片應(yīng)變片3，左彈簧片4上的4片應(yīng)變片3和右彈簧片6上的4片應(yīng)變片3每?jī)善?lián)接后連接成橋式電路。應(yīng)變片3將左彈簧片4和右彈簧片6所發(fā)生的變形轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過導(dǎo)線輸出。在連接桿10的外部套裝有薄壁管9，本實(shí)施例薄壁管9的管厚為1.0mm，薄壁管9的內(nèi)徑與連接桿10的外徑之差為2mm，薄壁管9的外部套裝有隔離套8，隔離套8為非金屬管，具體采用塑料管，也可采用膠木管或其它非金屬管，隔離套8用于防止薄壁管9深埋建筑物內(nèi)與水泥粘接，由于本實(shí)用新型采用了在連接桿10的外部套裝薄壁管9、薄壁管9的外部套裝隔離套8這種結(jié)構(gòu)，可將本實(shí)用新型深埋在混凝土建筑物內(nèi)，應(yīng)變片3通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀相連，用于測(cè)試混凝土建筑物伸縮變形。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，左彈簧片4和右彈簧片6的厚度為0.2mm，左彈簧片4和右彈簧片6的長(zhǎng)度為15mm，左彈簧片4與右彈簧片6之間的距離為0.5mm。在左彈簧片4的外側(cè)面上粘接1片應(yīng)變片3內(nèi)側(cè)面上粘接1片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的外側(cè)面上粘接1片應(yīng)變片3內(nèi)側(cè)面上粘接1片應(yīng)變片3。也可在左彈簧片4的內(nèi)側(cè)面上粘接2片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的內(nèi)側(cè)面上粘接2片上應(yīng)變片3。還可在左彈簧片4的外側(cè)面上粘接2片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的外側(cè)面上粘接2片上應(yīng)變片3。左彈簧片4和右彈簧片6上的4片應(yīng)變片3連接成橋式電路。連接桿10的長(zhǎng)度為50mm，薄壁管9的管厚為0.6mm，薄壁管9的內(nèi)徑與連接桿10的外徑之差為1mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3在本實(shí)施例中，左彈簧片4和右彈簧片6的厚度為1.0mm，左彈簧片4和右彈簧片6的長(zhǎng)度為40mm，左彈簧片4與右彈簧片6之間的距離為10mm。在左彈簧片4的外側(cè)面上粘接4片應(yīng)變片3、內(nèi)側(cè)面上粘接4片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的外側(cè)面上粘接4片應(yīng)變片3、內(nèi)側(cè)面上粘接4片應(yīng)變片3。也可在左彈簧片4外側(cè)面上粘接8片應(yīng)變片3或內(nèi)側(cè)面上粘接8片應(yīng)變片3，在右彈簧片6的外側(cè)面上粘接8片應(yīng)變片3或內(nèi)側(cè)面上粘接8片應(yīng)變片3。左彈簧片4上的8片應(yīng)變片3和右彈簧片6上的8片應(yīng)變片3每四片串聯(lián)接后連接成橋式電路。連接桿10的長(zhǎng)度為200mm，薄壁管9的管厚為1.2mm，薄壁管9的內(nèi)徑與連接桿10的外徑之差為2mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器，在殼體上設(shè)置有封蓋(7)，支座(11)上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘(12)，一端插入殼體內(nèi)的連接桿(10)上設(shè)置有雙懸臂(13)、另一端與調(diào)節(jié)螺釘(12)聯(lián)接，在殼體(1)內(nèi)上端設(shè)置有彈簧片固定塊(5)，左彈簧片(4)和右彈簧片(6)的上端設(shè)置在彈簧片固定塊(5)內(nèi)、下端設(shè)置在雙懸臂(13)上，左彈簧片(4)和右彈簧片(6)的厚度為0.2～1mm、長(zhǎng)度為15～40mm，左彈簧片(4)與右彈簧片(6)之間的距離為0.5～10mm，在左彈簧片(4)和右彈簧片(6)上設(shè)置有4～16片偶數(shù)片應(yīng)變片(3)，在殼體(1)上設(shè)置有端部伸入殼體(1)內(nèi)且位于雙懸臂(13)側(cè)面的限位螺釘(2)，其特征在于在連接桿(10)的外部套裝有薄壁管(9)，薄壁管(9)外套裝有隔離套(8)。
2.按照權(quán)利要求1所述的混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器，其特征在于所說的薄壁管(9)的內(nèi)徑與連接桿(10)的外徑之差至少為1mm，薄壁管(9)的管厚度為0.6～1.2mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器，其特征在于所說的連接桿(10)的長(zhǎng)度為50～200mm。
專利摘要一種混凝土內(nèi)埋式應(yīng)變測(cè)量傳感器，在殼體上設(shè)置有封蓋，支座上設(shè)調(diào)節(jié)螺釘，一端插入殼體內(nèi)的連接桿上設(shè)雙懸臂、另一端與調(diào)節(jié)螺釘聯(lián)接，在殼體內(nèi)上端設(shè)彈簧片固定塊，左彈簧片和右彈簧片的上端設(shè)置在彈簧片固定塊內(nèi)，下端設(shè)置在雙懸臂上，左彈簧片和右彈簧片的厚度為0.2～1mm、長(zhǎng)度為15～40mm，左彈簧片與右彈簧片之間的距離為0.5～10mm，在左彈簧片和右彈簧片上設(shè)4～16片偶數(shù)片應(yīng)變片，在殼體1上設(shè)置有端部伸入殼體內(nèi)且位于雙懸臂側(cè)面的限位螺釘，在連接桿的外部套裝有薄壁管，薄壁管外套裝有隔離套。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、易于標(biāo)定、線性誤差小、穩(wěn)定性好、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，可用于測(cè)試混凝土建筑物伸縮變形。
文檔編號(hào)G01B5/30GK2906546SQ20062007904
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月25日
發(fā)明者王建華, 閆光輝, 任更鋒, 李玉剛, 曹少飛, 李贊榮, 白鵬翔, 王雪玲, 楊瑩浩 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)