[發明專利]一種適用于土體變形現場測試和模型試驗的小型三維土壓力盒

有效

• 申請號: 202110256077.5
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113029417B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 侯劍舒
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01L5/162
• 分類號: G01L5/162;G01B7/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種適用于土體變形現場測試和模型試驗的小型三維土壓力盒，包括三維土壓力測量模塊（7）、偏轉角度測量模塊（12）；其特征在于：

所述三維土壓力測量模塊（7）包括多個土壓力測量單元，多個土壓力測量單元分別安裝在安裝骨架（1）的安裝孔內，任意一土壓力測量單元包括壓阻元件（5）、傳力活塞（4）、橡膠承壓膜片（3）、膜片固定環（2）；壓阻元件（5）設置在安裝孔底面，壓阻元件（5）、傳力活塞（4）、橡膠承壓膜片（3）、膜片固定環（2）依次由里向外安裝在安裝孔內；

橡膠承壓膜片（3）與傳力活塞（4）間的構成的油腔（13）內注滿了液壓油，當橡膠承壓膜片（3）受壓將使得油腔（13）壓縮從而液壓油推動傳力活塞（4）向內運動，傳力活塞（4）將推力作用在壓阻元件（5）從而測得土壓力；

偏轉角度測量模塊（12）安裝在安裝骨架（1）的卡槽內并固定，偏轉角度測量模塊（12）用于測量該土壓力盒繞X,Y,Z?三軸的偏轉角度；

所述小型三維土壓力盒呈立方體形，在立方體形壓力盒的五個側面各安裝了一個土壓力測量單元，這五個土壓力測量單元組成了三維土壓力測量模塊（7）。

2.根據權利要求1所述一種適用于土體變形現場測試和模型試驗的小型三維土壓力盒，其特征在于：立方體形壓力盒底面安裝了蓋板（6），拆開蓋板（6）能夠看到安裝骨架（1）的空腔。

3.根據權利要求1所述一種適用于土體變形現場測試和模型試驗的小型三維土壓力盒，其特征在于：所述偏轉角度測量模塊（12）為包含有高精度六軸角加速度計與數據處理器的集成電路板，數據處理器讀取高精度六軸角加速度并經過處理后通過USB串口傳輸至電腦。

4.一種如權利要求1~3所述任意一種小型三維土壓力盒的組裝工藝：其特征在于包括以下步驟：

第一步：在壓阻元件（5）的接線端（10）焊接導線，然后在壓阻元件（5）背面涂膠粘貼在安裝孔底面，并將信號線由引線孔（9）引入安裝骨架（1）的空腔內；

第二步：將活塞密封圈（11）套在傳力活塞（4）上然后一起送入安裝孔內；

第三步：將橡膠承壓膜片（3）安裝在安裝孔內，將注油孔（8）與安裝骨架（1）的注油孔對齊，然后將橡膠承壓膜片（3）固定環涂膠安裝到位；

第四步：擰下注油孔（8）密封螺絲，向油腔（13）注滿液壓油；

第五步：重復上述步驟，依次將五個土壓力測量單元安裝完畢；

第六步：將偏轉角度測量模塊（12）安裝在安裝骨架（1）的空腔的卡槽內并用強力膠固定；

第七步：將三維土壓力測量模塊（7）和偏轉角度測量模塊（12）的信號線由引線孔（7）引出并在引線口做密封，然后將蓋板（6）裝配好；

通過上述步驟，完成小型三維土壓力盒的組裝。