[发明专利]一种隔水管外力测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种隔水管外力测量装置，其特征在于，包括：

四组测试应变片，周向均布的贴设在隔水管(1)的外壁上，每组测试应变片均包括第一测试应变片(2)和第二测试应变片(3)，所述第一测试应变片(2)沿所述隔水管(1)圆周方向贴设，所述第二测试应变片(3)沿垂直于所述隔水管(1)圆周方向的方向贴设；

卡箍(4)，紧套在所述隔水管(1)外；

两个弹性片(5)，沿所述隔水管(1)轴向安装在所述卡箍(4)上，且所述弹性片(5)未连接所述卡箍(4)的一端设置有紧固螺钉(6)，所述紧固螺钉(6)的端部抵接在所述隔水管(1)的外壁上；

第三测试应变片(7)，安装在所述弹性片(5)的内外两侧上；

应变采集仪，与所述第一测试应变片(2)、第二测试应变片(3)以及第三测试应变片(7)连接；

通过应变采集仪采集记录四个第一测试应变片(2)的应变值ε₁、ε₂、ε₃、ε₄；

通过应变采集仪采集记录四个第二测试应变片(3)的应变值ε₅、ε₆、ε₇、ε₈，其中弯曲方向与所述隔水管(1)所受横向弯矩方向重合的两个第二测试应变片(3)的应变值为ε₆、ε₈；

通过应变采集仪采集记录两个弹性片(5)上的第三测试应变片(7)的应变值ε₉、ε₁₀，

根据采集到的第一测试应变片(2)、第二测试应变片(3)以及第三测试应变片(7)的应变值以及计算公式，计算所述隔水管(1)产生的周向应变、轴向应变、径向应变、周向应力、轴向应力、径向应力、所述隔水管(1)所受的内外压力、隔水管(1)所受的轴向拉力和/或隔水管(1)所受的横向弯矩；

所述周向应变采用以下公式计算：

所述轴向应变采用以下公式计算：

所述径向应变采用以下公式计算：其中a为弹性片(5)与卡箍(4)固定的一端到第三测试应变片(7)粘贴中心位置之间的距离，L为所述弹性片(5)与卡箍(4)固定的一端到紧固螺钉(6)中心之间的距离。

2.根据权利要求1所述的隔水管外力测量装置，其特征在于，四组测试应变片中相对的两组测试应变片的第二测试应变片(3)的弯曲方向与所述隔水管(1)所受横向弯矩方向重合。

3.根据权利要求1所述的隔水管外力测量装置，其特征在于，所述弹性片(5)相对于所述隔水管(1)对称的安装在所述卡箍(4)上。

4.根据权利要求1所述的隔水管外力测量装置，其特征在于，所述第一测试应变片(2)、第二测试应变片(3)通过环氧树脂胶粘贴在所述隔水管(1)上，所述第三测试应变片(7)通过环氧树脂胶粘贴在所述弹性片(5)上。

5.根据权利要求1所述的隔水管外力测量装置，其特征在于，还包括贴设在所述隔水管(1)上的补偿应变片，所述补偿应变片连接于所述应变采集仪。

6.根据权利要求1所述的隔水管外力测量装置，其特征在于，所述应变采集仪与所述第一测试应变片(2)、第二测试应变片(3)以及第三测试应变片(7)之间通过连接导线连接，所述连接导线通过丙烯酸酯胶粘剂绝缘密封。