[实用新型]超低弹性模量的埋入型变形计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超低弹性模量的埋入型变形计，属于土木工程检验、检测技术领域。

背景技术

各种因素引起的变形是反映土木工程材料基本性质和构件、结构服役性能的重要指标之一，因此必须加以精确测量。有关测量方法和仪器设备的研究历来受到重视。目前应用较多的变形测量仪器分为接触式位移计(包括各类应变片)和非接触式位移计两大类，接触式位移计属于传统的变形测量仪器，安装使用方法简单、价格相对低廉，但显然不适用于物性尚未发展健全、强度极低、表面潮湿的被测体(如刚浇筑的混凝土、刚压实的土体等)，且安装位置受到限制，难以实现结构实体变形的长期监测。诸如激光位移计、电容位移计和涡电流位移计等新型非接触式位移计的出现提高了变形测量的精度和自动化程度，但由于设备精密、使用成本高、对测量环境要求严格等不足之处而不能被推广。此外，这两类变形测量仪器均安装于被测体外部，其经历的温度条件不同于被测体的温度履历，所获得的变形测量结果需加以修正，而这类修正往往较为复杂，精度也不易满足。

发明内容

为了解决目前变形测量仪器存在精度差、对测量环境要求严格、成本高的问题，本实用新型提出了一种变形测量结果无需修正、测量环境要求低、制作简单的超低弹性模量的埋入型变形计。

本实用新型所述的超低弹性模量的埋入型变形计，其特征在于：包括铜管、弹性钢片、固定承台、可动承台、端部法兰，所述的铜管外部套接橡胶套管，并且铜管外壁与橡胶套管的内壁贴合；所述的铜管的一端与固定承台固接、另一端与联轴器固接；所述的联轴器通过沉头螺钉与可动承台连接，并且可动承台的末端穿过联轴器与端部法兰螺接；所述的弹性钢片两端分别安装在固定承台和可动承台上，并且所述的弹性钢片表面粘贴至少一个电阻应变片，并且电阻应变片敏感栅方向与弹性钢片纵向保持平行；所述的固定承台的空腔内壁设有热电偶，固定承台空腔填充硅橡胶，并且电阻应变片、热电偶分别通过应变片引出线、热电偶导线与数据测量仪电连。

进一步，所述的弹性钢片上表面的两个凸起形成双Ω形，两个凸起之间连接处的上下表面各粘贴两枚电阻应变片，且四枚电阻应变片形成全桥连接。

进一步，所述的弹性钢片两端通过内六角螺钉和弹性垫片分别安装在固定承台和可动承台上，并且弹性钢片的纵向轴线水平且与两端承台轴线共线。

进一步，铜管与固定承台、联轴器，联轴器与端部法兰之间采用焊接的方法进行连接密封。

进一步，所述铜管内壁与可动承台外表面之间配合精密，确保变形计仅发生轴向变形，而不产生弯曲或扭转。

进一步，所述联轴器的轴向刚度远小于其弯曲、扭转刚度，可较好地传递变形计因轴向力作用而产生的变形，且其轴向刚度可根据实 际需要进行定制；作为优选方案，应采用拉、压弹性模量大致相同的联轴器。

整个变形计总长度为60～200mm，端部外径为15～30mm；所述的铜管长度为40～150mm，外径为12～25mm，壁厚为0.6～1.5mm。

所述弹性钢片的长度为30～110mm，宽度为5～8mm，厚度为0.3～0.8mm。

本实用新型所述的超低弹性模量的埋入型变形计的组装方法，包括以下步骤：

1)将弹性钢片中部上、下表面打磨光滑，并用蘸丙酮的棉球擦拭；

2)在弹性钢片的两个凸起连接处上下表面粘贴4枚电阻应变片，并把4枚电阻应变片连接成全桥，分别对应变片芯线进行绝缘处理；

3)通过内六角螺钉和弹性垫片将弹性钢片固定在变形计端部的固定承台和可动承台上，此操作步骤应确保弹性钢片的纵向轴线水平且与两端承台轴线共线；

4)将步骤3)包含弹性钢片和端部承台的组合件从右端穿入铜管内，铜管左端与固定承台焊接牢固；其中，穿入过程中，避免弹性钢片发生过大变形；

5)将联轴器插入铜管右端，联轴器的左端与铜管焊接，并保持同轴位置；联轴器的右端通过沉头螺钉与变形计右端的可动承台固定；

6)从可动承台右端旋入端部法兰，法兰与联轴器接触处施以焊接；

7)将热缩型的橡胶套管套在铜管外侧面，用热风枪加热使之收缩与变形计表面贴合，整个变形计组装完毕。