[发明专利]静水压多轴加载试验中的圆环式双轴径向引伸计

说明书

技术领域

本发明涉及一种径向应变引伸计，具体涉及一种静水压多轴加载 试验中的圆环式双轴径向引伸计。

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， 现有的应变式引伸计多数为纵向引伸计或单轴引伸计，且均限于常压 环境下使用。静水压多轴加载试验中，加载腔室内为100MPa高液压 环境下，腔室内的空间狭小，目前尚没有一种可用于高液压环境下， 尺寸较小、测量试件径向变形的双轴引伸计。

发明内容

本发明的目的在于填补上述测量技术的空白，提供一种可用于静 水压多轴加载试验中试件径向变形测量和应变测量的圆环式双轴径 向引伸计，与传统的悬臂梁结构引伸计相比，在满足测量要求的同时 具有更小的空间尺寸。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

静水压多轴加载试验中的圆环式双轴径向引伸计，包括固定环1， 静水压多轴加载试验中的试件7置于固定环1内，第一弹性元件2、 第二弹性元件3、第三弹性元件4和第四弹性元件5一端固定在固定 环1内，另一端和连接杆6接触，连接杆6紧紧的顶在弹性元件与试 件7之间，且连接杆6垂直接触于试件7表面；所述第一弹性元件2 上表面贴有第一上表面应变计8和第二上表面应变计9，下表面贴有 第一下表面应变计10和第二下表面应变计11，四个应变计组成惠斯 通全桥；所述第二弹性元件3、第三弹性元件4和第四弹性元件5的 结构与第一弹性元件2相同，四只弹性元件总体上呈现出圆环形，即 每个弹性元件呈1/4圆弧围绕在试件7周围；第一弹性元件2和第三 弹性元件4合成一组，通过应变计测量试件7径向y方向上的变形和 应变，第二弹性元件3和第四弹性元件5合成为一组，通过应变计测 量试件7径向x方向上的变形和应变；

所述第一弹性元件2的第一上表面应变计8和第二上表面应变计 9的引线端8+、8-、9+、9-依次接到第一接线端子12的a、b、c、d 端上，第一弹性元件2的第一下表面应变计10和第二下表面应变计 11的引线端10+、10-、11+、11-依次接到第二接线端子13的e、f、 g、h端上，第一上表面应变计8的8-端接第一下表面应变计10的10- 端，第一下表面应变计10的10+端接第一上表面应变计9的9+端， 第二上表面应变计9的9-端接第二下表面应变计11的11+端，第二 下表面应变计11的11-端接第一上表面应变计8的8+端；第一接线 端子12的a端为第一弹性元件2上表面处惠斯通电桥供电正极，c 端为电桥供负极，b端为电桥输出信号正极，d端为电桥输出信号负 极；第二接线端子13的e端为弹性元件下表面处惠斯通电桥供电正 极，g端为电桥供负极，f端为电桥输出信号正极，h端为电桥输出信 号负极。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

1)本发明所设计的引伸计的所有弹性元件为1/4圆弧形状的曲 梁结构，并对用于径向测量的四只弹性元件进行环形布置，使相对的 两只弹性元件相组合测量试件某一个方向上的变形或应变，与传统的 悬臂梁结构的引伸计相比，在具有较好的线性度和灵敏度的同时具有 更小的体积，节省了静水压多轴加载试验腔室中的空间。

2)本发明所设计的引伸计不需要像常规引伸计一样借助其它元 件将引伸计绑定于试件上，而是借助一根连接杆将引伸计紧紧地与试 件相连接，操作方便可靠。

3)本发明所设计的弹性元件尾部的上下表面分别贴有两片应变 计，组成惠斯顿全桥可消除温度引起的测量误差和静水压环境造成的 应变计压力效应误差，同时增加了引伸计的输出灵敏度。本发明所设 计的引伸计可测量三轴变形和应变；

4)本发明可适用于大于110MPa的高静水压环境下的双轴变形 和应变测量，试件径向变形测量灵敏度为1098με/mm(X轴)和1087με/mm (Y轴)，具有结构轻巧、使用方便，灵敏度高等特点。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

图2为本发明的弹性元件的结构原理图。

图3是本发明的弹簧片应变计贴片示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。