[发明专利]高静水压环境下的三轴引伸计

说明书

技术领域

本发明涉及一种三轴引伸计，具体涉及一种高静水压环境下的三轴引伸计。

背景技术

引伸计被广泛应用于材料性能测试及力学试验中测量试件变形或应变，现有的应变计式引伸计多数为单轴或双轴引伸计，且多限于实验室普通环境下使用。多孔材料的三轴静水压试验需要测量在高静水压环境下(对于多孔金属材料一般为100MPa)，多孔材料的三轴(径向双轴和轴向单轴)变形和应变，目前尚没有一种可用于高静水压环境下测量多孔材料试件三轴变形的引伸计。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高静水压环境下的三轴引伸计，能够测量高静水压环境下的三轴包括径向双轴和轴向单轴的变形和应变测量，同时具有体积小、使用方便、测量精度高的特点。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种高静水压环境下的三轴引伸计，包括径向固定框架1，设置在径向固定框架1上的径向变形和应变测量装置，还包括固定在径向固定框架1上和径向固定框架1相垂直的轴向固定框架24，固定于位于径向固定框架1下方的轴向固定框架24下端的第一轴向弹性元件29，所述第一轴向弹性元件29的尾部和轴向固定框架24相垂直固定，第一螺栓32从第一轴向弹性元件29首部螺纹孔33上部穿过，固定在第一轴向弹性元件29首部，第一螺栓32另一端连接在轴向加载装置上，并随之同步运动，径向固定框架1上方的轴向固定框架24上端固定有第二轴向弹性元件31，所述第二轴向弹性元件31的尾部和轴向固定框架24相垂直固定，第二螺栓35从第二轴向弹性元件31首部螺纹孔34下部穿过，固定在第二轴向弹性元件31首部，第二螺栓35另一端连接在轴向加载装置上，并随之同步运动，所述第一轴向弹性元件29和第二轴向弹性元件31的上表面均贴有第一应变计15和第二应变计16，下表面均贴有第三应变计17和第四应变计18，所述第一应变计15、第二应变计16、第三应变计17和第四应变计18组成惠斯顿全桥测量电路38。

所述第一轴向弹性元件29和第二轴向弹性元件31均为悬臂梁结构。

所述径向变形和应变测量装置包括固定于径向固定框架1四边上的第一径向弹性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23，所述第一径向弹性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23的尾部和径向固定框架1的四边相垂直固定，且每只弹性元件都与其相邻的两只弹性元件相垂直，即第一径向弹性元件9的轴线与第二径向弹性元件19、第四径向弹性元件23的轴线垂直并与第三径向弹性元件21的轴线平行，四只弹性元件在总体上呈现出卍字形布置，第二径向弹性元件19与第四径向弹性元件23合成一组，通过应变计测量试件x方向上的变形和应变，弹性元件第一径向弹性元件9与第三径向弹性元件21合成为一组，通过应变计测量试件y方向上的变形和应变，在径向固定框架1还开有均布的四个螺纹导向孔3，第一可调顶杆4从径向固定框架1外侧穿过螺纹导向孔3，第一螺母5套在第一可调顶杆4穿过径向固定框架1的一端，弹簧2一端固定在第一可调顶杆4上，与第一螺母5相接触，弹簧2另一端固定在第二可调顶杆8上，第二可调顶杆8一端穿过第一径向弹性元件9首部的螺纹孔7并与第二螺母6相连，第二螺母6和弹簧2固定，使得弹簧2的两端分别受到第一螺母5和第二螺母6的挤压，第二可调顶杆8另一端顶在试件22上，第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23的结构与安装方式与第一径向弹性元件9相同，所述第一径向弹性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23的两面均贴有两个应变计，每个径向弹性元件的四个应变计组成惠斯顿全桥测量电路，该惠斯顿全桥同惠斯顿全桥测量电路38。

所述第一径向弹性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21和第四径向弹性元件23均为悬臂梁结构。