新型環(huán)向應變測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型環(huán)向應變測量裝置，包括由固定片和應變片構(gòu)成的傳感器和金屬絲固定片固定設置在底座上，固定片右端通過螺栓與底座頂部右側(cè)固定連接；固定片左端設置有繞線孔，底座左側(cè)設置有第一穿過孔、左限位孔；底座右側(cè)設置有右限位孔、第二穿過孔及第三穿過孔；金屬絲一端燒結(jié)在繞線孔上，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，金屬絲另一端燒結(jié)在螺栓上。本實用新型省去了每次試驗環(huán)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，即可得到巖石試樣在加載過程中的環(huán)向應變的具體數(shù)據(jù)和變化曲線。
【專利說明】
新型環(huán)向應變測量裝置
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及巖石力學測試裝置，具體地指一種針對柱狀巖石室內(nèi)實驗的新型環(huán)向應變測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著巖石力學學科的發(fā)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(huán)，用于測量不同種類的巖石在各種應力條件下的力學參數(shù)的室內(nèi)實驗也發(fā)展的越來越復雜。
[0003]巖石室內(nèi)試驗，即在不同應力狀態(tài)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(tài)下各種力學參數(shù)的變化規(guī)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(huán)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(zhì)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(shù)據(jù)采集效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種組裝簡單、測量精確、可重復利用的新型環(huán)向應變測量裝置。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案為:一種新型環(huán)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形體，所述固定片右端通過螺栓與所述底座頂部右側(cè)固定連接；所述固定片左端設置有繞線孔，所述底座左側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(jié)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(jié)在所述螺栓上。
[0006]上述方案中:
[0007]所述底座底部呈弧形狀。
[0008]所述螺栓端部與所述固定片之間具有距離。
[0009]所述固定片左端與所述底座左側(cè)頂部之間具有距離。
[0010]所述底座右側(cè)下部設置有觀察孔。
[0011 ]所述應變片通過粘接的方式設置在固定片上。
[0012]本實用新型的環(huán)向應變測量裝置，省去了每次試驗環(huán)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(huán)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(huán)向應變的具體數(shù)據(jù)和變化曲線。
[0013]本實用新型設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，靈敏度高，適用于巖石試樣的環(huán)向應變測量室內(nèi)實驗。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型在實驗時的狀態(tài)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的俯視不意圖；
[0016]圖3為本實用新型的側(cè)視不意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0018]參考圖1、圖2及圖3，本實施例的一種新型環(huán)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I和通過粘接的方式設置在固定片I上的應變片，固定片I為鋼制材料制成，固定片I固定設置在底座2上，底座2采用鋁制材料制成，底座2為貫通的方形體，固定片I右端設置有螺栓孔11，通過螺栓將固定片I與底座2頂部右側(cè)固定連接，以使傳感器在測量過程中不發(fā)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(fā)生滑動，避免影響測量精度。
[0019]本實施例在固定片I左端設置有繞線孔3，底座2左側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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。
[0020]本實施例的螺栓端部與固定片I之間具有距離，在固定片I左端與底座2左側(cè)頂部之間也具有一定距離，都是用于金屬絲9的燒結(jié)固定。
[0021 ]本實施例在底座2右側(cè)下部設置有觀察孔12。
[0022]對巖石試樣10進行實驗時，先將金屬絲9一端燒結(jié)在固定片I的繞線孔3上，輕按固定片此側(cè)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(tài)，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(jié)在螺栓上。在完成金屬絲9燒結(jié)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(jīng)處于拉緊狀態(tài)。
[0023]本實施例應變的傳遞過程為:當巖石試樣10發(fā)生環(huán)向應變時，金屬絲9由于緊貼巖石試樣10表面，也會受迫伸長并產(chǎn)生拉應力，拉應力的合力通過燒結(jié)于傳感器的繞線孔3使固定片I產(chǎn)生彎曲，相應地使貼有應變片的上表面產(chǎn)生應變，從而可以時刻被應變片監(jiān)測至IJ，并反饋數(shù)據(jù)到接收器端。由此，便可實現(xiàn)巖石試樣10在加載全過程中的環(huán)向應變監(jiān)測。
[0024]本實施例的環(huán)向應變測量裝置，省去了每次試驗環(huán)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(huán)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(huán)向應變的具體數(shù)據(jù)和變化曲線。
[0025]本實施例的環(huán)向應變測量裝置，設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，靈敏度高，適用于巖石試樣的環(huán)向應變測量室內(nèi)實驗。
[0026]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結(jié)構(gòu)做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型環(huán)向應變測量裝置，包括傳感器和金屬絲(9)，其特征在于:所述傳感器包括固定片(I)和設置在固定片(I)上的應變片，所述固定片(I)固定設置在底座(2)上，所述底座(2)為貫通的方形體，所述固定片(I)右端通過螺栓與所述底座(2)頂部右側(cè)固定連接；所述固定片(I)左端設置有繞線孔(3)，所述底座(2)左側(cè)設置有從上至下貫通并與所述繞線孔(3)對應的第一穿過孔(4)，所述底座(2)左側(cè)底部設置有與所述第一穿過孔(4)連通的左限位孔(5);所述底座(2)右側(cè)底部設置有所述左限位孔(5)對稱布置的右限位孔(6)，所述底座(2)右側(cè)底部設置有從下向上延伸并與所述右限位孔(6)連通的第二穿過孔(7)，所述底座(2)右側(cè)設置有從左至右貫通并與所述第二穿過孔(7)連通的第三穿過孔(8);所述金屬絲(9) 一端燒結(jié)在所述繞線孔(3)上，所述金屬絲(9)依次穿過第一穿過孔(4)和左限位孔(5)、纏繞沿石試樣(10)、再依次穿過右限位孔(6)、第二穿過孔(7)和第三穿過孔(8)，所述金屬絲(9)另一端燒結(jié)在所述螺栓上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)向應變測量裝置，其特征在于:所述底座(2)底部呈弧形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)向應變測量裝置，其特征在于:所述螺栓端部與所述固定片(I)之間具有距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)向應變測量裝置，其特征在于:所述固定片(I)左端與所述底座(2)左側(cè)頂部之間具有距離。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的新型環(huán)向應變測量裝置，其特征在于:所述底座(2)右側(cè)下部設置有觀察孔(12)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型環(huán)向應變測量裝置，其特征在于:所述應變片通過粘接的方式設置在固定片(I)上。
【文檔編號】G01B21/32GK205482902SQ201521068109
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】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
【申請人】中國科學院武漢巖土力學研究所