[發明專利]一種單向力監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201610004375.4
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105547541B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 梁義維;趙利平
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種單向力監測裝置，其特征在于：該裝置包括殼體，殼體為階梯環狀結構，殼體內側外緣為凸起，殼體包括上殼體和下殼體，上、下殼體為上下對稱設置，殼體的兩個階梯環形成凹槽，上、下殼體扣合而成的腔室內部設有承載體，承載體為內部空心的圓筒結構，上、下殼體與承載體接觸處分別設有彈性墊，承載體外側依次設有反光層、變色環，位于上、下殼體之間，變色環為內部空心的圓筒結構，偏振片設置在變色環的外側；所述變色環選用環氧樹脂或聚碳酸酯材料，變色環具有雙折射效應；

所述彈性墊為內部空心的圓柱結構，彈性墊與承載體接觸端通過密封環進行密封；

殼體通過其中間的孔與導向柱配合從而固定在導向柱上并能上下相對移動，殼體內側上方的凸起與錨桿或螺栓接觸，導向柱為圓筒狀，套在錨桿或螺栓外側的中部。

2.根據權利要求1所述的單向力監測裝置，其特征在于：所述殼體采用鋼材料，彈性墊采用彈性材料，承載體根據變形量選擇彈性材料。

3.根據權利要求2所述的單向力監測裝置，其特征在于：所述彈性墊選用的彈性材料為聚氨酯、橡膠或硅膠中的一種；承載體選用的彈性材料為尼龍、酚醛樹脂的一種。

4.根據權利要求1所述的單向力監測裝置，其特征在于：所述反光層為圓環形薄層板，變色環為內部空心的圓筒結構，圓筒的厚度不小于5mm。

5.一種采用權利要求1~4任一項所述的單向力監測裝置的監測方法，其特征在于：包括以下步驟：

將監測裝置安裝于螺母和固定件之間，錨桿或螺栓的外側，當用螺母擰緊后，錨桿或螺栓受拉力，整個裝置受到壓力，壓力作用于上、下殼體上，再傳導到彈性墊上，從而均勻地傳遞到承載體上，承載體受到上、下的壓力，在此壓力載荷下，產生沿徑向膨脹，導致變色環產生周向拉應力，從而顯示出不同的顏色。

6.根據權利要求5所述的單向力監測裝置的監測方法，其特征在于：當有不同的螺栓或錨桿力導致不同的應力，變色環則顯示不同的顏色，從而實現力的顏色指示；以螺栓或錨桿破斷力為100%，破斷力與顏色之間的對應關系如下：

破斷力0%，無色；

破斷力0~20%，從無色漸變成淡黃色；

破斷力20~30%，從淡黃色漸變成深黃色；

破斷力30~40%，從深黃色漸變成紫紅色；

破斷力40~50%，從紫紅色漸變成藍色；

破斷力50~70%，從藍色漸變成白色；

破斷力70~80%，從白色漸變成金黃色；

破斷力80~100%，從金黃色漸變成粉紅色。