專利名稱：大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可放置在野外、水下或混凝土中檢測(cè)大噸位預(yù)應(yīng)力工作索力的長(zhǎng)效傳感器。
為了確保預(yù)應(yīng)力橋梁、水電站閘墩、涵洞及邊坡加固等大型工程的安全，需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力工作索力的變化情況，目前尚未發(fā)現(xiàn)有可安置在野外、水下或混凝土中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)大噸位索力變化情況的儀器，而只有應(yīng)變電阻片式的傳感器，該傳感器是將應(yīng)變電阻片粘貼在彈性體上，應(yīng)變電阻片受潮或粘貼應(yīng)變電阻片的貼片膠老化都會(huì)影響傳感器正常工作，而在周圍環(huán)境溫度變化的影響下，該傳感器所監(jiān)測(cè)的結(jié)果誤差較大，因此不能長(zhǎng)期放置在野外或水下工作，更不能埋入混凝土中長(zhǎng)期工作。
本實(shí)用新型的宗旨在于設(shè)計(jì)一種可放置在野外或水下及埋入混凝土中長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)大噸位索力變化情況，不受周圍環(huán)境溫度變化影響的大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器，該傳感器的檢測(cè)結(jié)果精度高，顯示直觀。
本實(shí)用新型所提供的大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器由裝在保護(hù)罩內(nèi)對(duì)稱緊固于彈性體外圓中部的4只應(yīng)變計(jì)和與應(yīng)變計(jì)溫度變化特性相同的溫度補(bǔ)償電阻及數(shù)顯儀表組成。分別將相鄰的2只應(yīng)變計(jì)內(nèi)應(yīng)變特性相同的應(yīng)變電阻連在一起成為電橋的一個(gè)臂，構(gòu)成應(yīng)變電阻橋式電路，當(dāng)索力加在彈性體上，彈性體受壓應(yīng)變時(shí) 導(dǎo)致緊固在彈性體上應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變電阻比發(fā)生變化，通過(guò)應(yīng)變電阻橋式電路將電阻比變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后輸出，由于應(yīng)變電阻橋式電路所輸出的應(yīng)變信號(hào)包含有因環(huán)境溫度變化所帶來(lái)的誤差，因而把與應(yīng)變計(jì)溫度變化特性一致的溫度補(bǔ)償電阻裝在保護(hù)罩內(nèi)，將該溫度補(bǔ)償電阻的一端連在應(yīng)變電阻橋式電路的輸出端上，其另一端與裝在數(shù)顯儀表內(nèi)的3個(gè)電阻連接后構(gòu)成溫度補(bǔ)償橋路，將應(yīng)變電阻橋式電路監(jiān)測(cè)到的信號(hào)與溫度補(bǔ)償信號(hào)疊加成一綜合信號(hào)后再輸入到儀表內(nèi)的運(yùn)算數(shù)顯電路中，在儀表上直接顯示出索力的數(shù)值。
本實(shí)用新型由于采用有嚴(yán)格密封條件的應(yīng)變計(jì)作為應(yīng)變信號(hào)元件，因此防潮效果極佳，而且不象應(yīng)變電阻片那樣存在粘貼劑老化問(wèn)題，故可長(zhǎng)期放置在野外或水下及埋入混凝土中檢測(cè)大噸位索力的變化情況，并保證了長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定。本實(shí)用新型通過(guò)所設(shè)置的與應(yīng)變計(jì)溫度變化特性一致的溫度補(bǔ)償電阻可消除因環(huán)境溫度變化所引起的監(jiān)測(cè)結(jié)果誤差，使監(jiān)測(cè)到的結(jié)果準(zhǔn)確，因采用直讀式數(shù)顯儀表，保證了測(cè)量精度，其顯示直觀，監(jiān)測(cè)方便。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1－－是大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2－－是大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器的電原理圖參照附圖大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器由彈性體7、應(yīng)變計(jì)5和數(shù)顯儀表8組成，用上壓板3和下壓板2將四只應(yīng)變計(jì)5分別對(duì)稱緊固在彈性體7外圓的中部，以保證應(yīng)變計(jì)5的軸線與彈性體7的軸線平行。分別將相鄰兩只應(yīng)變計(jì)5內(nèi)應(yīng)變特性相同的應(yīng)變電阻(即1RS1與4RS1、1RS2與2RS2、2RS1與3RS1、4RS2與3RS2)的引出線連接一起作為電橋的臂，再將四只應(yīng)變計(jì)5內(nèi)兩個(gè)應(yīng)變特性不同的應(yīng)變電阻中性點(diǎn)(a、b、c、d)作為橋路的對(duì)角線(參見(jiàn)圖2)構(gòu)成應(yīng)變電阻橋式電路，應(yīng)變電阻橋式電路的信號(hào)源的輸入端(即對(duì)角線d)通過(guò)連接線9連在數(shù)顯儀表8上。將保護(hù)罩4通過(guò)上、下套板1、6與彈性體7固連，使應(yīng)變計(jì)5封于保護(hù)罩4內(nèi)，應(yīng)變電阻橋式電路將彈性體7受壓產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變計(jì)5的電阻比變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，由于所輸出的信號(hào)包含有環(huán)境溫度變化所引起的誤差，為了消除此誤差，使所監(jiān)測(cè)到的索力數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，本實(shí)用新型在保護(hù)罩4內(nèi)裝有與應(yīng)變計(jì)5溫度變化特性一致的溫度補(bǔ)償電阻RN，溫度補(bǔ)償電阻RN的一端通過(guò)連接線9與安裝在數(shù)顯儀表內(nèi)的電阻R2、R3、R4串接，RN的另一端與R4的一端連接從而構(gòu)成溫度補(bǔ)償橋式電路，溫度補(bǔ)償橋式電路信號(hào)源的一端連在應(yīng)變電阻橋式電路信號(hào)源的輸出端(對(duì)角線b′)上，將應(yīng)變電阻橋路的應(yīng)變信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)疊加后通過(guò)溫度補(bǔ)償橋路信號(hào)源的另一端(對(duì)角線f)送入運(yùn)放，該信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大后送入數(shù)字毫伏表直接顯示出索力的讀數(shù)。而串接在溫度補(bǔ)償橋式電路電源端(即對(duì)角線e、g之間)中R1，是用于調(diào)整橋式電路的電壓取值，電阻R5、R6用于調(diào)整運(yùn)放的系數(shù)。
權(quán)利要求1.一種大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器，由埋入混凝土中裝在保護(hù)罩(4)內(nèi)的傳感裝置和在保護(hù)罩(4)外的數(shù)顯儀表(8)組成。其特征在于裝在保護(hù)罩(4)內(nèi)的傳感裝置包括分別對(duì)稱緊固在彈性體(7)外圓中部的4只應(yīng)變計(jì)(5)和與應(yīng)變計(jì)(5)溫度變化特性相同的溫度補(bǔ)償電阻(RN)，分別將相鄰的2只應(yīng)變計(jì)(5)內(nèi)應(yīng)變特性相同的應(yīng)變電阻連接在一起作為電橋的一個(gè)臂，構(gòu)成將應(yīng)變信號(hào)(電阻比)變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的應(yīng)變電阻橋式電路，該應(yīng)變電阻橋式電路的輸出端與溫度補(bǔ)償電阻(RN)的一端連接，溫度補(bǔ)償電阻(RN)的另一端與裝在儀表(8)內(nèi)的3個(gè)電阻連接構(gòu)成溫度補(bǔ)償橋式電路，將監(jiān)測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)與溫度補(bǔ)償信號(hào)疊加后送入儀表(8)內(nèi)運(yùn)算數(shù)顯電路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)效傳感器，其特征在于裝在儀表(8)內(nèi)的運(yùn)算數(shù)顯電路包括運(yùn)算放大器和直讀式數(shù)字毫伏表，將應(yīng)變電阻橋式電路監(jiān)測(cè)到的應(yīng)變信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)疊加后直接送入運(yùn)算放大器中，經(jīng)運(yùn)算放大后輸送到直讀式數(shù)字儀表顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)效傳感器，其特征在于將電阻R1串入溫度補(bǔ)償橋式電路的電源端，以調(diào)整橋壓的取值。
專利摘要一種大噸位索力檢測(cè)長(zhǎng)效傳感器，包括保護(hù)罩內(nèi)緊固在彈性體上4只應(yīng)變計(jì)及與應(yīng)變計(jì)溫度變化特性相同的溫度補(bǔ)償電阻和罩外數(shù)顯儀。分別將4只應(yīng)變計(jì)內(nèi)應(yīng)變特性相同的應(yīng)變電阻相連構(gòu)成應(yīng)變電阻橋路。將該橋路輸出的應(yīng)變信號(hào)送入由溫度補(bǔ)償電阻構(gòu)成的溫度補(bǔ)償橋路，通過(guò)溫度補(bǔ)償橋路使應(yīng)變信號(hào)和溫度補(bǔ)償信號(hào)疊加后再輸入到數(shù)顯電路中。本傳感器具有防潮、防老化及不受環(huán)境溫度影響的特點(diǎn)，從而保證放置在野外、水下及混凝土中長(zhǎng)期工作的性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)G01L1/20GK2116205SQ92204510
公開(kāi)日1992年9月16日 申請(qǐng)日期1992年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月14日
發(fā)明者江文明, 張隆安, 游宏 申請(qǐng)人:柳州市建筑機(jī)械總廠