專利名稱：樁基檢測大應(yīng)變工具式電感應(yīng)變傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程檢測范疇，即對建筑用各種樁(包括預(yù)制樁及灌注樁)進行承載力的檢驗。
對于承載力的檢測，需要得到與承載力有關(guān)的動應(yīng)變值，常規(guī)的方法是在樁身兩側(cè)直接粘貼電阻應(yīng)變片。這種方法要求操作人員具有現(xiàn)場較高粘貼技術(shù)(需專門培訓)麻煩費時。由于電阻應(yīng)變片本身不具備防潮、防水能力，所以工程實測時必須保持樁身局部干燥。因此不適合潮濕積水地區(qū)使用，也不能在雨季使用，屬于一種落后的方法。目前在此領(lǐng)域領(lǐng)先的是美國PDA公司的傳感器，它是把電阻應(yīng)變片粘貼在特制機械結(jié)構(gòu)中鋼環(huán)兩側(cè)，并用外殼保護起來，然后再把工具式電阻應(yīng)變傳感器用膨脹螺釘安裝到樁身上，國內(nèi)目前也開始采用這種方法，技術(shù)路徑是一樣的。
本發(fā)明的目的是為了解決傳感器防潮、防水和電阻應(yīng)變傳感器靈敏度低，工作不夠穩(wěn)定(因放大倍數(shù)需很高)以及粘貼技術(shù)要求高等問題。采用了電感式測應(yīng)變的原理，用微型電感應(yīng)變傳感器和特制機械結(jié)構(gòu)組合在一起。從而構(gòu)成大應(yīng)變工具式電感應(yīng)變傳感器，這是一種新的構(gòu)思，它利用了電感應(yīng)變傳感器的靈敏度高，工作穩(wěn)定，可防潮防水性能，又利用了特制機械結(jié)構(gòu)可重復(fù)加載，現(xiàn)場安裝容易和穩(wěn)定的力學性能。從而開辟了動態(tài)大應(yīng)變檢測新途徑。
它的基本原理是微型電感應(yīng)變傳感器安裝在特制機械結(jié)構(gòu)的中心。當傳感器受力時，在受力方向上產(chǎn)生變形△L，帶動電感線圈中的磁芯移動，也產(chǎn)生△L，從而達到應(yīng)變的測量，其應(yīng)變ε由下式表示。
ε＝ (△L)/(L)L為工具式傳感器的測量基距因工具式電感應(yīng)變傳感器具有防潮、防水、靈敏度高線性好，可重復(fù)使用等一系列優(yōu)良性能。因此它區(qū)別于工具式電阻應(yīng)變傳感器，而得到完全不同的整體特性。
實現(xiàn)本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)實施例見附圖
。它由微型電感應(yīng)變傳感器和特制機械結(jié)構(gòu)組成；本發(fā)明的特征在于特制機械結(jié)構(gòu)中部為一鋼環(huán)⑦、鋼環(huán)兩測各有支撐臂，支撐臂上各開有一圓孔⑤、⑨兩孔之間形成測量基距L，支撐臂上各開有安裝微型電感應(yīng)變傳感器的槽⑥和⑧及安裝連接電纜的槽(10)；微型電感應(yīng)變傳感器的線圈骨架③及線圈④用914膠粘貼在槽⑧中，連桿①及磁芯②用914膠粘貼在槽⑥中，連桿的磁芯應(yīng)調(diào)整在線圈骨架③的幾何中心位置；微型電感應(yīng)變傳感器線圈骨架為橢圓形筒狀，厚度0.1－0.5mm，橢圓處最大直徑3mm，長度20－40mm，線圈有三根引出線，線圈外部不用再包裝，兩組單層電感線圈④有三根引出線連接電纜及檢測儀器。在圖中，電感應(yīng)變傳感器的活動連桿①由聚脂或玻璃鋼材料制作。磁芯②由鉑鏌合金或高導磁不銹鋼制成。特制機械結(jié)構(gòu)，基距L可以根據(jù)不同需要長度為60－160mm。整個特制機械結(jié)構(gòu)厚度為10－25mm。⑦是鋼環(huán)，直徑為φ25－φ40mm，微型電感應(yīng)變傳感器和特制機械結(jié)構(gòu)粘接時，使用914膠，電感線圈的三根引出線和電纜連接好后也用914膠固化在槽(10)中。整個粘貼過程簡單，無很高技術(shù)要求，這一點，不同于在鋼環(huán)兩側(cè)粘貼電阻應(yīng)變片和引導線那樣麻煩。裝配好后用保護外殼把鋼環(huán)⑦及鋼環(huán)兩側(cè)支撐臂中槽⑥和槽⑧保護起來，實測時，用兩只膨脹螺釘分別穿過基距孔⑤和⑨把工具式電感應(yīng)變傳感器固定于樁身兩側(cè)。
具體使用的方法是，用重錘對樁頂沖擊，由動力驗樁儀從樁身兩側(cè)的工具式電感應(yīng)變傳感器獲取兩路應(yīng)變信號，記錄實測波形，并由動力驗樁儀所配備的使攜微計算機自動分析計算出樁的承載力。從大量工程實測結(jié)果來看，取得了良好且正確的波形達到了設(shè)計要求，特別適合多雨季節(jié)在樁身兩側(cè)安裝傳感器，而且現(xiàn)場裝卸容易，傳感器可反復(fù)使用，在檢測某一根樁的同時，可在下一個待檢樁鉆安裝孔，便于連續(xù)作業(yè)，加之配套儀器不用象電阻應(yīng)變片構(gòu)成的測應(yīng)變儀器需要反復(fù)調(diào)整平衡給操作者帶來方便，這些獨特的優(yōu)點，使得樁基承載力的檢測有了一種極具生命力的新方法，因而在全國得到越來越多的普及，提高了樁基檢測水平。
權(quán)利要求1.一種工程建筑樁承載力檢測用的大應(yīng)變工具式電感應(yīng)變傳感器，由微型電感應(yīng)變傳感器和特制機械結(jié)構(gòu)組成；本發(fā)明的特征在于特制機械結(jié)構(gòu)中部為一鋼環(huán)⑦、鋼環(huán)兩測各有支撐臂，支撐臂上各開有圓孔⑤和⑨兩孔之間形成測量基距L，支撐臂上各開有安裝微型電感應(yīng)變傳感器的槽⑥和⑧及安裝連接電纜的槽(10)；微型電感應(yīng)變傳感器的線圈骨架③及線圈④用914膠粘貼在槽⑧中，連桿①及磁芯②用914膠粘貼在槽⑥中，連桿的磁芯應(yīng)調(diào)整在線圈骨架③的幾何中心位置；微型電感應(yīng)變傳感器線圈骨架為橢圓形筒狀，厚度0.1-0.5mm，橢圓處最大直徑3mm，長度20-40mm，線圈有三根引出線，線圈外部不用再包裝，三根引出線連接電纜及檢測儀器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大應(yīng)變工具式電感應(yīng)變傳感器，其特征是特制機械結(jié)構(gòu)，基距L可根據(jù)不同需要長度為60－160mm，整個特制機械結(jié)構(gòu)厚度為10－25mm，鋼環(huán)⑦的直徑為φ25－φ40mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大應(yīng)變工具式電感應(yīng)變傳感器，其特征是電感應(yīng)變傳感器磁芯②，由鉑鏌合金或高導磁不銹鋼材料制成。
專利摘要本實用新型為一種建筑樁承載力檢測的大應(yīng)變工具式電感應(yīng)變傳感器。其特征是它由微型電感應(yīng)變傳感器和特制機械結(jié)構(gòu)組成，特制機械結(jié)構(gòu)中部為一鋼環(huán)(7)、鋼環(huán)兩側(cè)各有支撐臂，支撐臂上各開有圓孔(5)和(9)兩孔之間形成測量基距L，支撐臂上各開有安裝微型電感應(yīng)變傳感器的槽(6)和(8)及安裝連接電纜的槽(10)。由微型電感應(yīng)變傳感器的三根引出線和儀表相接，實測時用兩只膨脹螺釘分別穿過基距孔把工具式電感應(yīng)變傳感器固定于樁身兩側(cè)。
文檔編號G01B7/16GK2197653SQ9420101
公開日1995年5月17日 申請日期1994年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月11日
發(fā)明者王靖濤, 楊永勝, 唐新建 申請人:中國科學院武漢巖土力學研究所