[實(shí)用新型]適用于土工布應(yīng)變測(cè)量的集成裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201621289927.2 | 申請(qǐng)日: | 2016-11-29 |
| 公開(公告)號(hào): | CN206300606U | 公開(公告)日: | 2017-07-04 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 汪明元;單治鋼;狄圣杰 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 |
| 主分類號(hào): | G01B7/16 | 分類號(hào): | G01B7/16 |
| 代理公司: | 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司33101 | 代理人: | 韓小燕 |
| 地址: | 310014 浙*** | 國(guó)省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 適用于 土工 應(yīng)變 測(cè)量 集成 裝置 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及土力學(xué)土工試驗(yàn)監(jiān)測(cè)技術(shù),尤其是一種適用于土工布應(yīng)變測(cè)量的集成裝置。尤其適用于室內(nèi)物理模型試驗(yàn)中土工合成材料應(yīng)變大小的量測(cè)。
背景技術(shù)
在土工合成材料的應(yīng)變測(cè)量中,電阻應(yīng)變片法是目前最為常用的測(cè)量方法。這種方法是將電阻應(yīng)變片粘貼在被測(cè)物的表面,利用應(yīng)變片的電阻隨著被測(cè)物機(jī)械變形而變化的原理,記錄被測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變變化過程,進(jìn)而再根據(jù)被測(cè)物的應(yīng)變應(yīng)力關(guān)系,確定待測(cè)點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的一種測(cè)量分析方法。
電阻應(yīng)變片測(cè)量結(jié)果是否可靠,主要取決于粘合劑的選取及粘貼方法是否合理。目前常用的粘合劑為環(huán)氧聚酯膠及502膠水,由于這兩種膠型的強(qiáng)度和剛度均較大;如直接用于土工布上電阻應(yīng)變片的粘貼,將導(dǎo)致應(yīng)變片與被測(cè)物無法協(xié)同變形,同時(shí)影響土工布本身應(yīng)力的發(fā)揮,測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。故需找到一種合適的粘合劑在不影響被測(cè)物強(qiáng)度發(fā)揮的前提下,同時(shí)保證應(yīng)變片能夠與土工布協(xié)同變形,準(zhǔn)確測(cè)得土工布應(yīng)變的大小。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)土工布的力學(xué)特性,提供一種適用于土工布應(yīng)變測(cè)量的集成裝置,其使用的粘合劑及粘貼測(cè)量方法,可確保土工布應(yīng)變的精準(zhǔn)測(cè)量;同時(shí)測(cè)量方法操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、測(cè)量結(jié)果可靠。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:適用于土工布應(yīng)變測(cè)量的集成裝置,其特征在于:所述裝置由測(cè)量單元、電路單元、應(yīng)變片數(shù)據(jù)采集儀、應(yīng)變片數(shù)據(jù)記錄儀及電源組成。
所述測(cè)量單元包括被測(cè)土工布、工作用電阻應(yīng)變片和硫化膠膠底,工作用電阻應(yīng)變片經(jīng)硫化膠膠底粘貼在被測(cè)土工布上;
所述電路單元采用半橋接線電路,四個(gè)橋臂中兩個(gè)橋臂為固定電阻R,另外兩個(gè)橋臂分別接工作用電阻應(yīng)變片和補(bǔ)償用電阻應(yīng)變片,電路單元的測(cè)量信號(hào)輸出端連接于應(yīng)變片數(shù)據(jù)采集儀;
應(yīng)變片數(shù)據(jù)采集儀通過串口數(shù)據(jù)線與應(yīng)變片數(shù)據(jù)記錄儀連接,電源分別連接應(yīng)變片數(shù)據(jù)采集儀和應(yīng)變片數(shù)據(jù)記錄儀的電源輸入端。
所述硫化膠膠底為正圓形,直徑為35mm,厚度為3mm。
所述硫化膠膠底采用柔性硫化膠。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型針對(duì)土工布的力學(xué)特性,找到了一種能保證應(yīng)變片與土工布協(xié)同變形的粘合劑,并通過合理的粘貼方法和電路設(shè)計(jì),使得在土工合成材料應(yīng)變大小的量測(cè)中做到精準(zhǔn)、穩(wěn)定、可靠,操作簡(jiǎn)單,易于推廣。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中土工布上粘貼應(yīng)變片的俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型中土工布上粘貼應(yīng)變片的截面圖。
圖4是本實(shí)用新型的應(yīng)變片半橋接線原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,適用于土工布應(yīng)變測(cè)量的集成裝置,由測(cè)量單元、電路單元、應(yīng)變片數(shù)據(jù)采集儀6、應(yīng)變片數(shù)據(jù)記錄儀7及電源8組成。
所述測(cè)量單元包括被測(cè)土工布4、工作用電阻應(yīng)變片1和硫化膠膠底3,工作用電阻應(yīng)變片1經(jīng)硫化膠膠底3粘貼在被測(cè)土工布4上。
所述電路單元采用半橋接線電路,四個(gè)橋臂中兩個(gè)橋臂為固定電阻R,另外兩個(gè)橋臂分別接工作用電阻應(yīng)變片1和補(bǔ)償用電阻應(yīng)變片2,電路單元的測(cè)量信號(hào)輸出端連接于應(yīng)變片數(shù)據(jù)采集儀6。
本實(shí)用新型在選材及操作時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):
1)、由于土工布材料的不均勻性、抗拉強(qiáng)度較低、延伸率較高,推薦采用標(biāo)距和量程均較大的應(yīng)變片。
2)、粘合劑的選取是否得當(dāng)直接決定了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前常用的環(huán)氧聚酯和502膠水均存在延展性能差、凝固強(qiáng)度大等缺點(diǎn),不能用于土工布上應(yīng)變片的粘貼。經(jīng)大量調(diào)研及測(cè)試,推薦使用柔性硫化膠,如703膠,作為土工布應(yīng)變片的粘合劑。這類膠型不僅具有良好的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度,還有較強(qiáng)的延展性和防水性能。以南大703膠為例,其固化時(shí)間約為3-30分鐘,伸長(zhǎng)率大于250%,拉伸模量小于5kN/m,可像橡皮筋一樣自由伸縮,能有效的將被測(cè)物土工布的應(yīng)變傳遞給電阻應(yīng)變片,保證了測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和真實(shí)性。
3)、由于被測(cè)物土工布的強(qiáng)度和剛度均較低,在保證測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變片能夠隨被測(cè)物協(xié)同變形的前提下,避免膠體的存在影響紗布整體的力學(xué)性質(zhì)及應(yīng)力水平的發(fā)揮。經(jīng)大量試驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn),在粘貼應(yīng)變片時(shí),應(yīng)保證土工布與應(yīng)變片的接觸面為標(biāo)準(zhǔn)圓形,當(dāng)硫化膠膠底3直徑為35mm,厚度為3mm時(shí),可滿足土工布上應(yīng)變片的粘貼要求,使得兩者協(xié)同變形。如圖2、圖3所示。
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