[其他]混凝土自补偿应变传感器

说明书

本实用新型涉及的是一种测量混凝土、钢筋混凝土内部结构的应力应变情况的混凝土自补偿应变传感器。

目前我国用于测量混凝土、钢筋混凝土内部结构的应力应变情况的传感器主要有弦式、差动式、CJP电阻应变式等多种传感器，其中弦式、差动式混凝土传感器结构复杂、价格高、使用范围窄。CJP电阻应变传感器由隔离层、保护层、弹性元件等组成，在弹性元件的中部两侧面纵横对称粘贴电阻值相同，热输出值相同的电阻丝应变片各一张，共四张，接成惠斯顿半桥（或全桥）线路，再由导线引出。CJP电阻应变传感器在混凝土浇灌凝固以后，传感器则开始工作，混凝土内部结构的应变则通过CJP电阻应变式传感器内的电阻丝应变片反映出来。由于现有的CJP型应变式传感器采用了四片电阻值相同。热输出值相同的电阻丝应变片，故而成本高，调试困难，由于现有的CJP电阻应变式传感器中的弹性元件、保护层的材料和混凝土热膨胀系数的差异，使得①热输出值大，热输出值最高可＞10με／℃②热输出分散度大，可达±3με／℃，即使采用特殊钢材或混凝土自补偿应变片也无法改变这一疵病，这就导致在温度变化较大的情况下测量误差大、使用范围受到限制。

本实用新型的目的是为了设计出一种结构简单、成本低、使用范围广、调试容易、测量时热输出值小、热输出分散度小、测量精确的混凝土自补偿应变传感器。

本实用新型是这样来实现的：本实用新型由隔离层、保护层、装于保护层内的弹性元件组成（参见图1），在本实用新型中有一丝栅宽度为弹性元件宽度的两倍、并从丝栅宽度的中间拆转、其二分之一贴在弹性元件的一侧面上、另二分之一贴在弹性元件的另一侧面上的竖向工作应变片（参见图3、图5、图6），在本实用新型中有一丝栅长度为弹性元件宽度的两倍，并从丝栅长度中间拆转，其二分之一贴在弹性元件的一侧面上，另二分之一贴在弹性元件的另一侧面上的、与竖向工作应变片电阻值相同而热输出值有差异的横向补偿应变片（参见图3、图6、图8），用导线联接竖向工作应变片和横向补偿应变片（参见图10），固定剂将引出导线固定在弹性元件上（参见图1），由于本实用新型采用了特殊的两片电阻值相同而热输出值有差异的应变片，保证了精度、灵敏度，此两片应变片的热输出值则是根据被测混凝土对本实用新型的自补偿要求而专门研制匹配的，本实用新型调试容易，能使热输出值减小，实现自补偿，根据需要可提供不同混凝土线胀系数的应变传感器。

本实用新型中制成固定剂的材料与制成保护层的材料是一致的，能使热输出分散度减小。

本实用新型具有结构简单、成本低、应用范围广、调试容易、测量时热输出值小、热输出分散度小、测量精确等优点。本实用新型能将热输出值减小至≤±1～2με／℃，热输出分散度减小至±1με／℃，能实现自补偿，从而简化试验方法，提高测试和数据处理的质量和效率。本实用新型不仅可用于基础、地下建筑、井巷等温度变化不大的混凝土、钢筋混凝土结构物中测量受力状态，还可对桥梁、桥墩、道面、水坝、码头、烟囱和其它高层建筑等结构进行短期、长期应力应变观测、动力应变观测。

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例：

图1：本实用新型结构示意图

图2：本实用新型电路原理图

图3：弹性元件和应变片位置关系示意图

图4：图3的俯视图

图5：图3中D－D剖面放大图

图6：弹性元件和应变片位置关系示意图

图7：图6的俯视图

图8：图6中E－E剖面放大图

图9：图6中F－F剖面放大图

图10：应变片接线示意图

以上图中各序号说明：

1    隔离层，2    保护层，3    弹性元件，4    侧面，5    侧面，6    竖向工作应变片，7    横向补偿应变片，8    引出导线，9    固定剂

以上各图中A、B、C表示引出导线接头。