[發明專利]新型環向應變測量裝置

在審

• 申請號: 201510964672.9
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105423994A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 胡大偉;魏天宇;劉小巖;周輝;張傳慶;朱勇;楊凡杰;盧景景;胡明明
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 周宗貴

技術領域

本發明涉及巖石力學測試裝置，具體地指一種針對柱狀巖石室內實驗的新型環向應變測量裝置。

背景技術

隨著巖石力學學科的發展，巖石力學的研究越來越受重視，而作為巖石力學研究最基礎的一環，用于測量不同種類的巖石在各種應力條件下的力學參數的室內實驗也發展的越來越復雜。

巖石室內試驗，即在不同應力狀態下，完成對各種應變的測量、觀察試塊的破壞過程等，并通過力學公式推算，得到相應狀態下各種力學參數的變化規律的試驗。在目前的試驗方法中，主要是通過外貼應變片來進行柱狀巖石試樣環向應變的測量。然而，由于人工粘帖的誤差，以及膠水材料性質的限制，這種測量方法通常會給實驗帶來不必要的測量誤差和操作不便，大大影響試驗的操作進程和數據采集效率。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種組裝簡單、測量精確、可重復利用的新型環向應變測量裝置。

本發明的技術方案為：一種新型環向應變測量裝置，包括傳感器和金屬絲，其特征在于：所述傳感器包括固定片和設置在固定片上的應變片，所述固定片固定設置在底座上，所述底座為貫通的方向體，所述固定片右端通過螺栓與所述底座頂部右側固定連接；所述固定片左端設置有繞線孔，所述底座左側設置有從上至下貫通并與所述繞線孔對應的第一穿過孔，所述底座左側底部設置有與所述第一穿過孔連通的左限位孔；所述底座右側底部設置有所述左限位孔對稱布置的右限位孔，所述底座右側底部設置有從下向上延伸并與所述右限位孔連通的第二穿過孔，所述底座右側設置有從左至右貫通并與所述第二穿過孔連通的第三穿過孔；所述金屬絲一端燒結在所述繞線孔上，所述金屬絲依次穿過第一穿過孔和左限位孔、纏繞沿石試樣，再依次穿過右限位孔、第二穿過孔和第三穿過孔，所述金屬絲另一端燒結在所述螺栓上。

上述方案中：

所述底座底部呈弧形狀。

所述螺栓端部與所述固定片之間具有距離。

所述固定片左端與所述底座左側頂部之間具有距離。

所述底座右側下部設置有觀察孔。

所述應變片通過粘接的方式設置在固定片上。

本發明的環向應變測量裝置，省去了每次試驗環向應變都要沿石試樣外表面粘貼應變片的步驟，通過纏繞在沿石試樣外表的金屬絲，帶動固定片的變形，從而將沿石試樣的環向應變實時反饋到接收端，通過簡單換算，即可直接得到巖石試樣在加載過程中的環向應變的具體數據和變化曲線。

本發明設計合理，結構簡單，使用方便，靈敏度高，適用于巖石試樣的環向應變測量室內實驗。

附圖說明

圖1為本發明在實驗時的狀態示意圖；

圖2為本發明的俯視示意圖；

圖3為本發明的側視示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

參考圖1、圖2及圖3，本實施例的一種新型環向應變測量裝置，包括傳感器和金屬絲9，傳感器包括固定片1和通過粘接的方式設置在固定片1上的應變片，固定片1為鋼制材料制成，固定片1固定設置在底座2上，底座2采用鋁制材料制成，底座2為貫通的方向體，固定片1右端設置有螺栓孔11，通過螺栓將固定片1與底座2頂部右側固定連接，以使傳感器在測量過程中不發生晃動；底座2底部呈弧形狀，可以與柱狀巖石試樣相匹配，實驗時，柱狀巖石試樣嵌設在底座2的弧形卡口中，可保證整個裝置在測量過程中不發生滑動，避免影響測量精度。

本實施例在固定片1左端設置有繞線孔3，底座2左側設置有從上至下貫通并與繞線孔3對應的第一穿過孔4，底座2左側底部設置有與第一穿過孔4連通的左限位孔5；底座2右側底部設置有左限位孔5對稱布置的右限位孔6，底座2右側底部設置有從下向上延伸并與右限位孔6連通的第二穿過孔7，底座2右側設置有從左至右貫通并與第二穿過孔7連通的第三穿過孔8。

本實施例的螺栓端部與固定片1之間具有距離，在固定片1左端與底座2左側頂部之間也具有一定距離，都是用于金屬絲9的燒結固定。

本實施例在底座2右側下部設置有觀察孔12。

對巖石試樣10進行實驗時，先將金屬絲9一端燒結在固定片1的繞線孔3上，輕按固定片此側端部，是為了給金屬絲9施加一定的預應力，使之保持緊繃狀態，保證測量過程中的靈敏度；然后另金屬絲9依次穿過第一穿過孔4和左限位孔5、纏繞沿石試樣10表面、再依次穿過右限位孔6、第二穿過孔7和第三穿過孔8，金屬絲9另一端燒結在螺栓上。在完成金屬絲9燒結固定后，還可以通過預留的觀察孔12觀察金屬絲9是否已經處于拉緊狀態。