專(zhuān)利名稱(chēng)：一種表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土木工程測(cè)試儀器領(lǐng)域，涉及振弦式應(yīng)變計(jì)、軸力計(jì)領(lǐng)域，尤其一 種測(cè)量鋼筋、錨桿的應(yīng)力應(yīng)變的表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)。
背景技術(shù)：
目前，利用諧振原理設(shè)計(jì)的振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)測(cè)量鋼筋應(yīng)變是廣泛采用的方法。 該方法在使用過(guò)程中，針對(duì)不同的使用條件進(jìn)行了大量的改進(jìn)，大幅提高了測(cè)量精度和實(shí) 用性。這類(lèi)應(yīng)變計(jì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，能夠滿(mǎn)足一定的工程測(cè)量需要。但是有如下不足之處(1)傳統(tǒng)的鋼筋應(yīng)變計(jì)(應(yīng)力計(jì))外形為圓柱形，使用時(shí)需要截?cái)噱^桿、鋼筋，將其 焊接或者通過(guò)螺紋連接在截?cái)嗖课?，測(cè)量時(shí)隨著外力的變化，應(yīng)變計(jì)直接受到應(yīng)力作用，所 以安裝較為復(fù)雜。(2)這類(lèi)鋼筋應(yīng)變計(jì)使用時(shí)需要截?cái)噱^桿、鋼筋，破壞了鋼筋和錨桿的完整性，降 低了錨桿、鋼筋的強(qiáng)度。(3)此類(lèi)鋼筋應(yīng)變計(jì)與錨桿、鋼筋連接的部位，由于鋼筋與應(yīng)變計(jì)截面尺寸不一致 及安裝要求的限制，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，使得應(yīng)變計(jì)測(cè)量結(jié)果與錨桿、鋼筋受到的實(shí)際應(yīng)力 產(chǎn)生誤差，降低了測(cè)量精度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種克服現(xiàn)有應(yīng)變計(jì)的不足，根據(jù)諧振原理設(shè)計(jì)出能 夠測(cè)量鋼筋軸向應(yīng)變的應(yīng)變計(jì)，并且加工方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉的表面粘貼型振弦式鋼 筋應(yīng)變計(jì)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，該應(yīng)變計(jì)由上部 腔室，下部腔室，信號(hào)拾取裝置和信號(hào)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成；其中，上部腔室和下部腔室通過(guò)螺紋連接在一起；所述信號(hào)拾取裝置由金屬貼片，振弦支架，振弦和振弦?jiàn)A緊裝置構(gòu)成；所述振弦通 過(guò)振弦?jiàn)A緊裝置固定在振弦支架上，所述振弦支架沿長(zhǎng)度方向固定在所述金屬貼片的上表 面中軸線(xiàn)位置上，所述金屬貼片與所述下部腔室的底部固接；所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括由線(xiàn)圈，導(dǎo)線(xiàn)連接件，電流線(xiàn)和線(xiàn)圈鐵芯構(gòu)成；所述線(xiàn)圈和 線(xiàn)圈鐵芯固定在上部腔室中，線(xiàn)圈頂部安裝有導(dǎo)線(xiàn)連接件，線(xiàn)圈通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接件與電流線(xiàn) 連接。所述金屬貼片的橫截面為半圓形或弧形。所述上部腔室和所述下部腔室的外層設(shè)有橡膠套，避免了外部砂漿或混凝土等結(jié) 構(gòu)變形對(duì)應(yīng)變計(jì)的擠壓，使測(cè)得的鋼筋應(yīng)變及軸力的精度較高。所述上部腔室設(shè)有屏蔽線(xiàn)，用于屏蔽外部磁場(chǎng)干擾。屏蔽線(xiàn)與上部腔室直接連接， 外部雜散電磁場(chǎng)通過(guò)金屬的上部腔室傳導(dǎo)至屏蔽線(xiàn)，從而保護(hù)傳感器內(nèi)部的微弱電磁場(chǎng)不 受外界影響。[0014]所述上部腔室和所述下部腔室為金屬材質(zhì)。本實(shí)用新型的有益效果是由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型在用于測(cè)量時(shí)直 接粘貼在鋼筋或錨桿表面，可適用于不同規(guī)格的鋼筋，不需要截?cái)噱^桿、鋼筋，同時(shí)可減小 或避免周邊砂漿或混凝土等結(jié)構(gòu)變形對(duì)其產(chǎn)生的影響，可準(zhǔn)確測(cè)量鋼筋或錨桿的變形、受 力狀態(tài)；而且本實(shí)用新型加工、使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。
圖1是本實(shí)用新型表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)剖面圖。圖3是本實(shí)用新型應(yīng)變計(jì)上下腔室連接示意圖。圖4是本實(shí)用新型導(dǎo)線(xiàn)連接件詳圖。圖中1.鋼筋2.金屬貼片3'.上部腔室3.下部腔室4.振弦支架5.線(xiàn)圈6.導(dǎo)線(xiàn)連接件7.電流線(xiàn)具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，該應(yīng)變計(jì)包括 上部腔室3'，下部腔室3，信號(hào)拾取裝置和信號(hào)傳輸系統(tǒng)組成；其中，信號(hào)拾取裝置由金屬貼片2，振弦支架4，振弦10和振弦?jiàn)A緊裝置11構(gòu)成； 振弦10通過(guò)振弦?jiàn)A緊裝置11固定在振弦支架4上，振弦支架4沿長(zhǎng)度方向固定在金屬貼 片2的上表面中軸線(xiàn)位置上，金屬貼片2固接在下部腔室3的底部；金屬貼片2的下表面通 過(guò)粘結(jié)劑13與鋼筋1粘貼；信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括由線(xiàn)圈5、導(dǎo)線(xiàn)連接件6、電流線(xiàn)7和線(xiàn)圈鐵芯9構(gòu)成；線(xiàn)圈5和 線(xiàn)圈鐵芯9固定在上部腔室3'上，線(xiàn)圈5頂部安裝有導(dǎo)線(xiàn)連接件6，線(xiàn)圈5通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接 件6與電流線(xiàn)7連接，導(dǎo)線(xiàn)連接件6上連接有屏蔽線(xiàn)8 ；上部腔室3'和下部腔室3通過(guò)螺紋40連接在一起；上部腔室3'和下部腔室3 外表面設(shè)有橡膠套12。如圖3所示，本實(shí)用新型的應(yīng)變計(jì)上下腔室采用螺紋40連接方式。如圖4所示，本實(shí)用新型的電流線(xiàn)7、屏蔽線(xiàn)8與導(dǎo)線(xiàn)連接件6的連接方式。在測(cè)量時(shí)，將應(yīng)變計(jì)金屬貼片2用粘結(jié)劑13與待測(cè)鋼筋1直接粘貼。當(dāng)鋼筋1應(yīng)力 變化時(shí)，金屬貼片2即感受應(yīng)力而產(chǎn)生變形，從而帶動(dòng)兩個(gè)振弦支架4向兩側(cè)拉開(kāi)，振弦10 被拉緊，振弦10固有頻率發(fā)生改變，根據(jù)振弦頻率的變化量可間接測(cè)量應(yīng)變及應(yīng)力大小。表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)采用間歇激勵(lì)方式，線(xiàn)圈鐵芯9上繞有一個(gè)線(xiàn)圈5， 線(xiàn)圈5中無(wú)電流時(shí)，線(xiàn)圈鐵芯9對(duì)振弦10無(wú)吸引力。當(dāng)線(xiàn)圈5中通過(guò)一個(gè)脈沖電流，線(xiàn)圈5
8.屏蔽線(xiàn)
9.線(xiàn)圈鐵芯
10.振弦
11.振弦?jiàn)A緊裝置
12.橡膠套
13.粘結(jié)劑 40.螺紋中的線(xiàn)圈鐵芯9會(huì)對(duì)振弦10產(chǎn)生引力而使振弦10繃緊，當(dāng)脈沖電流消失后，振弦10即被 松開(kāi)產(chǎn)生振動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流從電流線(xiàn)7中輸出；粘貼在鋼筋1上的金屬貼片2隨著鋼筋 1的受力而變形，振弦支架4之間的距離產(chǎn)生變化，即振弦10的長(zhǎng)度變化，從而振弦10的固 有頻率改變，通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電流頻率來(lái)間接測(cè)量鋼筋1的應(yīng)變和應(yīng)力。應(yīng)變計(jì)中的屏蔽線(xiàn)8與上部腔室3'相連，這樣，上部腔室3'將盒體內(nèi)產(chǎn)生電磁 場(chǎng)的區(qū)域與外界隔離開(kāi)，可以屏蔽外界電磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)變計(jì)內(nèi)部電磁場(chǎng)的干擾，因?yàn)檎裣艺袷?產(chǎn)生的感應(yīng)電流很微弱，必須對(duì)外界磁場(chǎng)干擾進(jìn)行屏蔽，才能保證測(cè)量精度。下部腔室(3)規(guī)格與鋼筋斷面參數(shù)有關(guān)，使用時(shí)根據(jù)鋼筋規(guī)格選擇對(duì)應(yīng)規(guī)格的下 部腔室，并與上部腔室組合形成完整的表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)。以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的 較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作 的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，其特征在于，該應(yīng)變計(jì)包括上部腔室(3′)，下部腔室(3)，信號(hào)拾取裝置和信號(hào)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成；其中，上部腔室(3′)和下部腔室(3)通過(guò)螺紋(40)連接在一起；所述信號(hào)拾取裝置由金屬貼片(2)，振弦支架(4)，振弦(10)和振弦?jiàn)A緊裝置(11)構(gòu)成；所述振弦(10)通過(guò)振弦?jiàn)A緊裝置(11)固定在振弦支架(4)上，所述振弦支架(4)沿長(zhǎng)度方向固定在所述金屬貼片(2)的中軸線(xiàn)位置上，所述金屬貼片(2)固接在所述下部腔室(3)的底部；所述信號(hào)傳輸系統(tǒng)由線(xiàn)圈(5)，導(dǎo)線(xiàn)連接件(6)，電流線(xiàn)(7)和線(xiàn)圈鐵芯(9)構(gòu)成；所述線(xiàn)圈(5)和所述線(xiàn)圈鐵芯(9)與所述上部腔室(3′)固接，所述線(xiàn)圈(5)頂部設(shè)有所述導(dǎo)線(xiàn)連接件(6)，所述線(xiàn)圈(5)通過(guò)所述導(dǎo)線(xiàn)連接件(6)與所述電流線(xiàn)(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，其特征在于，所述金屬貼片 (2)的橫截面為半圓形或弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，其特征在于，所述上部腔室 (3')和所述下部腔室(3)的外層設(shè)有橡膠套(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，其特征在于，所述上部腔室 (3')設(shè)有屏蔽線(xiàn)(8)，通過(guò)所述導(dǎo)線(xiàn)連接件(6)與所述上部腔室(3‘)進(jìn)行連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，其特征在于，所述上部腔室 (3')和所述下部腔室(3)為金屬材質(zhì)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型一種表面粘貼型振弦式鋼筋應(yīng)變計(jì)，屬于土木工程測(cè)試儀器領(lǐng)域。主要由上部腔室、下部腔室、信號(hào)拾取裝置和信號(hào)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成，上部腔室和下部腔室通過(guò)螺紋連接在一起。應(yīng)變計(jì)粘貼在鋼筋上，鋼筋受力變形時(shí)，金屬貼片即感受作用力而發(fā)生軸向變形，帶動(dòng)兩個(gè)支架向兩側(cè)拉開(kāi)，振弦被拉緊，振弦固有頻率發(fā)生改變，根據(jù)頻率變化量可間接測(cè)得應(yīng)力變化。本實(shí)用新型避免了傳統(tǒng)鋼筋應(yīng)變計(jì)需截?cái)噤摻畹娜秉c(diǎn)，使用時(shí)可根據(jù)鋼筋規(guī)格選擇對(duì)應(yīng)規(guī)格的下部腔室并與上部腔室組合，應(yīng)變計(jì)周?chē)南鹉z套可以避免或減少周邊砂漿或混凝土等結(jié)構(gòu)變形對(duì)應(yīng)變計(jì)受力狀態(tài)的影響，減小測(cè)量誤差，加工方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、地震、礦業(yè)等部門(mén)。
文檔編號(hào)G01B7/16GK201688823SQ20102013925
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者吳順川, 高永濤 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)