專利名稱：抗壓強度測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量儀器，尤其是一種建筑、勘探等行業(yè)使用的抗壓強度測定儀。
背景技術(shù)：
眾所周知，混凝土抗壓強度的測定對于建筑業(yè)至關(guān)重要，尤其是建筑物關(guān)鍵和隱蔽部位，抗壓強度的測定更是必不可少。雖然目前已有可行的測定儀器，然而至今此類測定依然采取破壞性的剝離、取樣方法，手段十分落后。雖然測定之后，可以將取樣部位填補修復(fù)，但不僅實際操作十分麻煩，而且難免對建筑質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。例如，申請?zhí)枮?8218237.4、申請日為1988.08.02的中國專利公開的手動建材抗壓試驗機即是如此。據(jù)介紹，該機采用卡板鎖緊的雙柱機架結(jié)構(gòu)和可更換墊塊，通過表盤或數(shù)字直接顯示出試塊的抗壓強度值及材料抗壓破壞載荷，測定時依然離不開采樣。
此外，巖土工程中也經(jīng)常需要對巖土承載能力進行測定，據(jù)申請人了解，目前缺乏相關(guān)的國家標準理論公式和相應(yīng)的測定儀器，致使巖土工程不得不常常繁重地鉆探取樣試驗和憑經(jīng)驗估算。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種無需破壞性取樣、可以便捷準確測定混凝土、巖石承載能力的抗壓強度測定儀。
申請人在長期工程實踐中認識到，以下公式反映了巖石、混凝土抗壓強度與抗剪強度、粘聚力、內(nèi)摩擦角之間的內(nèi)在關(guān)系
τ＝c+σtg其中 τ——抗剪強度c——巖石、混凝土的粘聚力σ——抗壓強度——巖石、混凝土的內(nèi)摩擦角即巖石、混凝土的抗壓強度和抗剪強度均隨其粘聚力和內(nèi)摩擦角的增大而增大。因此如果設(shè)法測出巖石、混凝土對外的反作用力，尤其是設(shè)法測出巖石、混凝土抗剪強度反映出的反作用力，即有可能方便地測算出其抗壓強度。
在此認識基礎(chǔ)上，為了解決以上技術(shù)問題，申請人借助現(xiàn)有應(yīng)變測試電路，提出了如下抗壓強度測定儀的技術(shù)方案該儀器包括測試電路，還包括電機、夾頭和螺鉆，所述電機的主軸下段與夾頭固連，所述螺鉆夾持在夾頭中，所述主軸中段對稱貼有呈橋式分布的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的引出線通過電刷觸點與固定在電機上的測試導線座電連接，所述導線座外接測試電路。
使用時，只要像用電鉆打孔那樣，啟動電機，將電機轉(zhuǎn)子帶動的螺鉆在待測的巖石或混凝土上鉆孔，巖石或混凝土對螺鉆的反作用力所反映出的抗壓強度σ將使主軸產(chǎn)生彈性微變形ε，此變形與電阻應(yīng)變片的阻值變量Δr成正比，并使輸出電壓信號產(chǎn)生變量ΔU。由于σ∝ε∝Δr ∝ΔU，因此借助測試電路，即可很方便地由輸出的ΔU信號測算出待測的巖石或混凝土的抗壓強度。
由此可見，本實用新型從抗剪強度、抗壓強度、粘聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，打破常規(guī)，找出了可以避免破壞性取樣的準確測量抗壓強度方法，而且借助現(xiàn)有先進的測量電路，巧妙利用電鉆結(jié)構(gòu)，設(shè)計出切實可行的抗壓強度測定儀，從而解決了長期以來困擾勘探、建筑等諸多行業(yè)中巖石、混凝土抗壓強度測定難的問題。顯然，本實用新型具有無需破壞性取樣、操作輕巧靈便、檢測數(shù)據(jù)準確等顯著優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。


圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1實施例測試電路的電路原理圖。
具體實施方式
實施例一本實施例的抗壓強度測定儀如圖1所示，包括主軸1、電機轉(zhuǎn)子2、電機定子3、測試導線座4、電阻應(yīng)變片5、夾頭6、螺鉆7、測試電路8。
主軸1上段與電機轉(zhuǎn)子2固定連接，安裝在電機定子3中。主軸1的下段固定安裝夾頭6，螺鉆7夾持在夾頭6中。主軸1的中段表面對稱貼有四片呈橋式分布的電阻絲式應(yīng)變片5，其中兩片與主軸母線平行，貼在主軸1兩側(cè)，另兩片與主軸母線垂直，沿主軸1外圓表面粘貼。
電阻應(yīng)變片也可以是二片金屬箔式測軸扭矩應(yīng)變片，平行于主軸母線沿主軸外圓表面對稱粘貼。
電阻應(yīng)變片5的信號引出線通過電刷觸點與固定在電機定子3的測試導線座4電連接。該導線座外接由放大器、檢波器、濾波器組成的測試電路8，再經(jīng)程序放大器和電壓電流變換器9、序時多路模擬開關(guān)、采樣保持器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器10以及總線接口11，接計算機12。
當電機帶動螺鉆在待測部位鉆進時，切摩阻力將使主軸產(chǎn)生彈性微變形，電阻應(yīng)變片將此微變形轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號，輸出到測試電路，經(jīng)放大、檢波、濾波，再經(jīng)過電壓電流轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由計算機顯示、打印測試結(jié)果。
實驗證明，本實施例的抗壓強度測定儀與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1、避免了破壞性的取樣，以及煩瑣的切磨、壓剪試驗操作，可以直接對待測物體進行測量，大大節(jié)省了人力、物力，測試成本降低了90％；2、輕巧靈便，便于攜帶，因此就地對目的物擇點檢測，其結(jié)果正確，顯示直觀。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種抗壓強度測定儀，包括測試電路，其特征在于還包括電機、夾頭和螺鉆，所述電機的主軸下段與夾頭固連，所述螺鉆夾持在夾頭中，所述主軸中段對稱貼有呈橋式分布的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的引出線通過電刷觸點與固定在電機上的測試導線座電連接，所述導線座外接測試電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗壓強度測定儀，其特征在于所述電阻應(yīng)變片為四片電阻絲式應(yīng)變片，其中兩片與主軸母線平行，貼在主軸兩側(cè)，另兩片與主軸母線垂直，沿主軸外圓表面粘貼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗壓強度測定儀，其特征在于所述電阻應(yīng)變片為二片金屬箔式測軸扭矩應(yīng)變片，平行于主軸母線沿主軸外圓表面對稱粘貼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述抗壓強度測定儀，其特征在于所述測試電路由放大器、檢波器、濾波器組成，經(jīng)程控放大器、電壓電流變換器、序時多路模擬開關(guān)、采樣保持器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及總線接口外接計算機。
專利摘要本實用新型涉及一種建筑、勘探等行業(yè)使用的抗壓強度測定儀。該儀器包括測試電路，還包括電機、夾頭和螺鉆，所述電機的主軸下段與夾頭固連，所述螺鉆夾持在夾頭中，所述主軸中段對稱貼有1－2組呈橋式分布的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的引出線通過電刷觸點與固定在電機上的測試導線座電連接，所述導線座外接測試電路。本實用新型從抗剪強度、抗壓強度、粘聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，打破常規(guī)，找出了可以避免破壞性取樣的測量抗壓強度方法，并且借助現(xiàn)有先進的測量電路，巧妙利用電鉆結(jié)構(gòu)，設(shè)計出切實可行的抗壓強度測定儀，從而解決了長期以來困擾勘探、建筑等諸多行業(yè)中巖石、混凝土抗壓強度測定難的問題。
文檔編號G01N3/40GK2695947SQ20042002739
公開日2005年4月27日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者陶克靖 申請人:陶克靖