[實用新型]微型形狀記憶合金的扁鏟側脹儀

有效

• 申請號: 202022183737.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN213481902U
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 智友海;史向平;張連英;謝立棟;李雁
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06;G01B7/16
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 張旭

本實用新型公開了一種微型形狀記憶合金的扁鏟側脹儀，溫控加熱器開始加熱后，當溫度分別達到兩個形狀記憶合金管體的相變轉變溫度時，形狀記憶合金管體Ⅰ沿軸向縮短和形狀記憶合金管體Ⅱ沿軸向伸長，從而帶動圓柱狀壓頭對扁鏟側部土體施壓兩次側向壓力，應變計實時將形變數據反饋電阻應變測量系統，獲得圓柱狀壓頭受到的實時側向壓力值；然后注入低溫導熱液體，使兩個形狀記憶合金管體反向復位，最終圓柱狀壓頭兩次向扁鏟本體回縮完成復位，電阻應變測量系統記錄側部土體兩次回彈的狀態。能有效降低操作人員對測試的干擾，保證數據的準確性；同時采用形狀記憶合金能多次反復使用，穩定性較好，從而在各種環境條件下具有較長的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及一種扁鏟側脹儀，具體是一種微型形狀記憶合金的扁鏟側脹儀。

背景技術

扁鏟側脹儀是用來完成扁鏟側脹試驗(The Flat Dilatometer Test，簡稱DMT)最關鍵的儀器，主要包括扁鏟測頭、氣電管路、測控箱、壓力源及貫入設備等，是由意大利學者Silvano Marchetti于二十世紀七十年代末發明的一種原位測試技術方法，可作為一種特殊的旁壓試驗設備，其工作過程是用靜力或錘擊動力將一扁鏟探頭貫入到土中某一預訂試驗深度，利用充氣氣壓使扁鏟側面的圓形鋼膜側向膨脹進行試驗，分別量測膜片中心側脹不同位移時對巖土體的側向壓力值，根據測得的壓力與變形之間的關系，獲取地基土的參數，可用于土類劃分與定名、粘性土狀態確定、不排水剪切強度、判定土的液化、靜止土壓力系數、側向基床系數、壓縮模量、固結系數等的原位測定。其優點是試驗操作簡捷、快速、重復性好且較經濟。目前扁鏟側脹儀試驗已在國內外被廣泛用于巖土工程領域中，特別是在淺基工程、樁基工程、邊坡工程等中并將其納入了行業規范標準。

作為影響扁鏟側脹儀試驗準確性的重要因素，其操作人員的技能素質、使用環境及設備配件等關鍵因素一直是困擾工程技術領域中的三大重難點。若試驗操作人員的技能素質低，很容易造成扁鏟側脹儀的氣壓控制不當、氣壓值獲取超前或滯后、線路連接不合理等，都會影響獲取試驗數據的真實性；另外，如果使用環境處于溫度太高或太低地段、地質構造復雜地塊以及施工場地局限區域等位置，則容易造成膜片變形系數與實際材料的差別較大，或膜片變形值偏小，或膜片損壞等，也會影響試驗數據的準確性；此外，當出現膜片老化不當、氣電管線過長、數據獲取人為誤差過大、減壓閥壓力過高等設備配件不合格或不合理時，也會因膜片變形偏大或偏小、試驗損耗過大、氣壓值不易獲取等造成試驗數據的偏差過大。

目前所使用的扁鏟側脹儀都是氣壓式裝置，這類裝置均存在上述的不足，即，一方面，由于苛刻的使用環境以及對試驗操作者的嚴格要求，因此在應用中限制了其使用的范圍，特別地，要求試驗操作人員的技能素質越高，極易引起操作人員的短缺和成本增加，造成其不能全面地推廣使用；另一方面，試驗時要考慮設備配件本身的不利影響，比如膜片老化處理、氣電管線過長、數據人為讀取、減壓閥壓力不當等，因此造成試驗操作者必須根據具體情況對各種不利影響進行分析，找出主要因素采取相應處理對策，否則的話極易造成試驗的不準確，因此現有的扁鏟側脹儀試驗過程中人為因素影響太大，最終導致難以提高試驗的準確率或成功率。因此，如何降低人為因素影響、同時能在各種環境條件下具有較長的使用壽命的扁鏟側脹儀，是本行業的研究方向。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種微型形狀記憶合金的扁鏟側脹儀，能有效降低操作人員對測試的干擾，保證數據的準確性；同時采用形狀記憶合金能多次反復使用，穩定性較好，從而在各種環境條件下具有較長的使用壽命。