應變軸式土壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應變軸式土壓力傳感器。本實用新型包括蓋板、密封圈、通孔、接線板、電阻應變片、彈性軸、底板、受力環(huán)、連接線、防水封閉膠、溫度補償應變片。蓋板和底板結構相同，且對稱安裝，蓋板和底板相對的外側面為圓，相對的內側面圓的邊緣處設置有相對應的環(huán)形凸起，密封圈套在環(huán)形凸起上，蓋板的內側面設置有溫度補償應變片，且蓋板的圓心位置開有通孔；受力環(huán)兩端均通過密封圈與蓋板和底板相連接；彈性軸呈十字交叉型設置在受力環(huán)內，其四個端點與受力環(huán)內壁相連接；彈性軸從交叉點向外延伸的四個支桿上分別安裝電阻應變片。本實用新型測量靈敏度高、精度好、可靠性高；對剛性接觸面上土壓力的測量效果顯著；結構簡單，成本低。
【專利說明】應變軸式土壓力傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于壓力檢測【技術領域】，尤其涉及一種應變軸式土壓力傳感器。
【背景技術】
[0002]隨著城市人口的迅速增加，交通問題日益突出。地鐵、輕軌以其運量大、速度快、安全可靠、運行準時等特點成為解決城市交通的重要手段。在地鐵、輕軌的勘察設計中，各土層的靜止側壓力系數(shù)KO (K0是土體無側向變形條件下，側向有效應力和軸向有效應力之比，KO = R3 /Rl )能夠反映出地基中水平向應力的變化，由此可直接推算出作用在擋土結構物上的壓力分布及工程安全性。所以地鐵、輕軌、基坑工程勘察中一般都要求測試靜止側壓力系數(shù)KO值。而現(xiàn)在市場上已有的側壓力系數(shù)檢測儀較為復雜笨重，且由于眾多儀器工作介質為液體，因此受溫度影響較大，且對環(huán)境也會造成一定的影響。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有儀器存在的問題，提出一種應變軸式土壓力傳感器。該傳感器通過周圍土壓力對其豎向與橫向壓力的差別，在豎軸向與橫軸向產生不相等的變形。通過變形差計算能夠測得土體的側向壓力系數(shù)。
[0004]本實用新型包括蓋板、密封圈、通孔、接線板、電阻應變片、彈性軸、底板、受力環(huán)、連接線、防水封閉膠、溫度補償應變片。
[0005]蓋板和底板結構相同，且對稱安裝，蓋板和底板相對的外側面為圓，相對的內側面圓的邊緣處設置有相對應的環(huán)形凸起，密封圈套在環(huán)形凸起上，蓋板的內側面設置有溫度補償應變片，且蓋板的圓心位置開有通孔；
[0006]受力環(huán)呈兩端開放的圓筒形，其兩端均通過密封圈與蓋板和底板相連接，受力環(huán)內設置有防水封閉膠，確保受力環(huán)內的密閉性；彈性軸呈十字交叉型，設置在受力環(huán)內，其四個端點與受力環(huán)內壁的中間位置相連接；
[0007]所述的彈性軸從交叉點向外延伸的四個支桿，結構相同，且劃分為左中右三段，每個支桿中長度為L的中間段縮小截面；在縮小截面后的中間段上分別安裝電阻應變片；
[0008]所述的溫度補償應變片和四個電阻應變片的兩個腳分別與其相對應的接線板相連接，五個接線板均與連接線的一端相連接，連接線的另一端穿過蓋板圓心位置開有通孔，然后通過密封膠密封通孔。
[0009]所述的中間段的長度L根據(jù)電阻應變片的具體型號而定，其縮小的截面根據(jù)實際所需的靈敏度而定，中間段的截面越小，其靈敏度越高。
[0010]本實用新型工作過程如下:
[0011]使用時，將本實用新型埋置于土體中，其受力環(huán)受上覆土軸向力與水平的土體側向力。兩個方向的力的大小差異導致受力環(huán)兩個軸向產生不相等變形。通過受力環(huán)變形的大小能夠得知兩個軸向土壓力值的大小，進而可以得知土體的側向土壓力的大小。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:[0013]1、測量靈敏度高，精度好，可靠性高；
[0014]2、對剛性接觸面上土壓力的測量效果顯著；
[0015]3、結構簡單，成本低；
[0016]4、各工作片由溫度引起的電阻變化可由溫度補償片抵消。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0018]圖2是本實用新型剖面圖。
[0019]圖中:蓋板1、密封圈2、通孔3、接線板4、電阻應變片5、彈性軸6、底板7、受力環(huán)
8、連接線9、防水封閉膠10、溫度補償應變片11。
【具體實施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，應變軸式土壓力傳感器，包括蓋板1、密封圈2、通孔3、接線板4、電阻應變片5、彈性軸6、底板7、受力環(huán)8、連接線9、防水封閉膠10、溫度補償應變片11。
[0021]如圖2所示，蓋板I和底板7結構相同，且對稱安裝,蓋板I和底板7相對的外側面為圓，相對的內側面圓的邊緣處設置有相對應的環(huán)形凸起，密封圈2套在環(huán)形凸起上，蓋板I的內側面設置有溫度補償應變片11，且蓋板I的圓心位置開有通孔3 ；
[0022]受力環(huán)8呈兩端開放的圓筒形，其兩端均通過密封圈2與蓋板I和底板7相連接，受力環(huán)8內設置有防水封閉膠10，確保受力環(huán)8內的密閉性；如圖1所示，彈性軸6呈十字交叉型，設置在受力環(huán)8內，其四個端點與受力環(huán)8內壁的中間位置相連接；
[0023]如圖1所示，所述的彈性軸6從交叉點向外延伸的四個支桿，結構相同，且劃分為左中右三段，每個支桿中長度為L的中間段縮小截面；在縮小截面后的中間段上分別安裝電阻應變片5 ；
[0024]所述的溫度補償應變片11和四個電阻應變片5的兩個腳分別與其相對應的接線板4相連接,五個接線板4均與連接線9的一端相連接,連接線9的另一端穿過蓋板I圓心位置開有通孔3，然后通過密封膠密封通孔3。
[0025]所述的中間段的長度L根據(jù)電阻應變片5的具體型號而定，其縮小的截面根據(jù)實際所需的靈敏度而定，中間段的截面越小，其靈敏度越高。
[0026]本實用新型工作過程如下:
[0027]使用時，將本實用新型埋置于土體中，其受力環(huán)受上覆土軸向力與水平的土體側向力。兩個方向的力的大小差異導致受力環(huán)兩個軸向產生不相等變形。通過受力環(huán)變形的大小能夠得知兩個軸向土壓力值的大小，進而可以得知土體的側向土壓力的大小。
【權利要求】
1.應變軸式土壓力傳感器，其特征在于包括蓋板、密封圈、通孔、接線板、電阻應變片、彈性軸、底板、受力環(huán)、連接線、防水封閉膠、溫度補償應變片； 蓋板和底板結構相同，且對稱安裝，蓋板和底板相對的外側面為圓，相對的內側面圓的邊緣處設置有相對應的環(huán)形凸起，密封圈套在環(huán)形凸起上，蓋板的內側面設置有溫度補償應變片，且蓋板的圓心位置開有通孔； 受力環(huán)呈兩端開放的圓筒形，其兩端均通過密封圈與蓋板和底板相連接，受力環(huán)內設置有防水封閉膠，確保受力環(huán)內的密閉性；彈性軸呈十字交叉型，設置在受力環(huán)內，其四個端點與受力環(huán)內壁的中間位置相連接； 所述的彈性軸從交叉點向外延伸的四個支桿，結構相同，且劃分為左中右三段，每個支桿中長度為L的中間段縮小截面；在縮小截面后的中間段上分別安裝電阻應變片； 所述的溫度補償應變片和四個電阻應變片的兩個腳分別與其相對應的接線板相連接，五個接線板均與連接線的一端相連接，連接線的另一端穿過蓋板圓心位置開有通孔，然后通過密封膠密封通孔。
2.如權利要求1所述的應變軸式土壓力傳感器，其特征在于所述的中間段的長度L根據(jù)電阻應變片的具體型號而定，其縮小的截面根據(jù)實際所需的靈敏度而定，中間段的截面越小，其靈敏度越高。
【文檔編號】G01L1/22GK203422180SQ201320341852
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權日:2013年6月14日
【發(fā)明者】王奎華, 徐松杰, 應建坤, 梁洪超, 許振東, 朱成偉 申請人:浙江大學