專利名稱：用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種位移裝置，具體地說是一種主要用于地質(zhì)力學(xué)用于模型試驗的柔性 傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外應(yīng)用于實際工程現(xiàn)場的多點位移測試方法已有很多種，但運用于地質(zhì)力學(xué)模 型試驗的微型多點位移測試系統(tǒng)尚不多見。
國內(nèi)的比較成功的范例是清華大學(xué)李仲奎教授在溪洛度水電站洞室群地質(zhì)力學(xué)模型試驗 中所用到的差動變壓器式的多點位移測試系統(tǒng)系統(tǒng)。然后，在滬容西八字嶺分岔式隧道地質(zhì) 力學(xué)模型試驗中，山東大學(xué)和清華大學(xué)合作，把以前的微型多點位移測試系統(tǒng)系統(tǒng)進行了進 一步的改進.其存在的主要問題是
1、 埋設(shè)于模型體內(nèi)保護套管直徑大，剛性太強，會影響到模型體內(nèi)部的變形特征。
2、 不易降低套管與鋼絲之間的摩擦阻力，且在傳遞長距離處的位移變化時精度和穩(wěn)定性 不高。
3、 操作軟件有待改善，數(shù)據(jù)采集處理的可視化程度低。
4、 由于各種因素影響，其實際的測量精度遠低于1微米。
針對以上問題，本微型多點位移測試系統(tǒng)測試系統(tǒng)作出了全新的改進，從測試位移用的 傳感器，整套位移測試裝置以及位移數(shù)據(jù)實時測試軟件都有了進一步的創(chuàng)新，并且在整個試 驗過程中得到了成功的應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷而提供用于模型試驗的柔性 傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，采用了不會約束模型體變形的柔性套管，具有高精度， 實時性，能測試水平或豎直向的模型深部位移，且具有在模型中可實現(xiàn)拐彎測試位移和數(shù)據(jù) 采集處理方便等優(yōu)點。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型 多點位移測試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括臺架、光柵尺、鋼絲繩、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所 述的鋼絲繩在測試固定端引出后穿過固定在臺架上的光柵尺最后與重錘連接，所述的光柵尺 通過導(dǎo)線連接信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
所述的在測試固定端引出的鋼絲繩要套于套管中再穿過光柵尺，所述的套管中還設(shè)置若 干定位盤。所述的柔性套管是直徑為10mm的柔性套管。 所述的鋼絲繩采用軸向無變形的直徑為0. 5mm的鋼絞線。
本發(fā)明專利主要用于測試模型試驗過程中洞室周圍關(guān)鍵點在加載和開挖過程中的實時的 位移變化。位移測試系統(tǒng)臺架是具有一定剛度的鋼結(jié)構(gòu)架，并獨立于模型試驗臺架之外，用 于放置高精度的位移測試儀器，保證儀器不受外部環(huán)境(溫度，震動等)的影響，盡量減小 系統(tǒng)誤差；高精度光柵尺的精度為1U，達到了相當(dāng)高試驗測試精度；細鋼絲繩采用軸向無 變形(在較小力的作用下)的特殊鋼絞線；并有柔性套管保護在細鋼絲繩外部，內(nèi)設(shè)若干定 位盤，以保證3根細鋼絲繩在保護管中處于拉直狀態(tài)并且沒有扭轉(zhuǎn)，為保證細鋼絲繩拉緊， 在外段設(shè)有拉緊重錘；測試錨頭埋設(shè)在洞室周圍，尺寸極小，以盡量減少對洞室周圍的影響， 位移數(shù)據(jù)實時采集系統(tǒng)能實時記錄整個試驗過程中的位移變化，實時保存數(shù)據(jù)。
本發(fā)明專利的用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具 有以下有益效果-
本發(fā)明專利的用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，采用了不會約束 模型體變形的柔性套管，具有高精度，實時性，能測試水平或豎直向的模型深部位移，且具 有在模型中可實現(xiàn)拐彎測試位移和數(shù)據(jù)采集處理方便等優(yōu)點?？蓮V泛應(yīng)用于土木，水電、交 通、能源、礦山、國防等工程領(lǐng)域的深部地下洞室模型試驗的位移測試中。以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 附圖為本實用新型的用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、測試固定端；2、鋼絲繩；3、套管；4、光柵尺；5、臺架；6、重錘；7、導(dǎo) 線；8、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；9、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
具體實施方式

根據(jù)圖所示，用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括臺架
5、光柵尺4、鋼絲繩2、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)8、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9，所述的鋼絲繩2在測試固定端1 引出后穿過固定在臺架5上的光柵尺4最后與重錘6連接，所述的光柵尺4通過導(dǎo)線7連接 信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)8通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9。
所述的在測試固定端1引出的鋼絲繩2要套于套管3中再穿過光柵尺4，所述的套管3 中還設(shè)置若干定位盤。
所述的柔性套管是直徑為lOmra的柔性套管。
所述的鋼絲繩2采用軸向無變形的直徑為0. 5im的鋼絞線。
以上所述實施例，只是本實用新型較優(yōu)選的具體的實施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 在本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，其特征是其結(jié)構(gòu)包括臺架、光柵尺、鋼絲繩、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的鋼絲繩在測試固定端引出后穿過固定在臺架上的光柵尺最后與重錘連接，所述的光柵尺通過導(dǎo)線連接信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，其 特征是所述的在測試固定端引出的鋼絲繩要套于套管中再穿過光柵尺，所述的套管中還設(shè) 置若干定位盤。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，其 特征是所述的柔性套管是直徑為10mm的柔性套管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)， 其特征是所述的鋼絲繩采用軸向無變形的直徑為0. 5mm的鋼絞線。
專利摘要本實用新型公開了用于模型試驗的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點位移測試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括臺架、光柵尺、鋼絲繩、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的鋼絲繩在測試固定端引出后穿過固定在臺架上的光柵尺最后與重錘連接，所述的光柵尺通過導(dǎo)線連接信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本實用新型的這一種用于地質(zhì)力學(xué)模型試驗的微型多點位移測試系統(tǒng)，具有高精度(精度為1μ)，實時性，能測試水平或豎直向的模型深部微量位移，且具有在模型中拐彎測試位移等優(yōu)點?？蓮V泛應(yīng)用于土木，水電、交通、能源、礦山、國防等工程領(lǐng)域的深部地下洞室模型試驗的位移測試中。
文檔編號G01B11/16GK201247047SQ20082018774
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者孫林鋒, 張強勇, 張魯春, 朱維申, 勇 李 申請人:山東大學(xué)