形磁鐵8用PTFE帶纏繞并密封固定在一起。纏繞后，PTFE帶與器件貼合緊密，表面無(wú)氣泡現(xiàn)象。所選PTFE帶是聚四氟乙烯帶，具有摩擦系數(shù)低，防腐蝕，防水且密封性能好的特點(diǎn)。
[0047]所述薄板I 4位于墊塊3的正下方。所述薄板I 4粘貼在試樣外圍的橡皮膜I上。所述薄板I 4大致在試樣下端三分之一處。所述薄板I 4與薄板II 40位于同一水平位置。所述薄板I 4與薄板II 40的板面相互垂直。所述薄板I 4的板面上貼有兩個(gè)赫爾元件5。兩個(gè)所述赫爾元件5正面(有編號(hào)面)對(duì)應(yīng)正面或背面(無(wú)編號(hào)面)對(duì)應(yīng)背面進(jìn)行重疊放置。或者，兩個(gè)赫爾元件5的正面和背面朝向相反，間隔適當(dāng)距離進(jìn)行平鋪。然后粘貼在薄板I 4上。兩個(gè)所述赫爾元件5的水平位置位于兩塊條形磁鐵8的水平位置之間。兩塊條形磁鐵8的磁極指向赫爾元件5。兩個(gè)所述赫爾元件5的布置方式以便形成雙赫爾差分電路，使輸出電壓變化更加穩(wěn)定。并且赫爾元件5的赫爾電壓會(huì)隨著兩塊條形磁鐵8的磁場(chǎng)變化而變化。所述薄板I 4和兩個(gè)赫爾元件5用PTFE帶纏繞并密封固定在一起，PTFE帶與器件貼合緊密，表面無(wú)氣泡現(xiàn)象。
[0048]實(shí)施例2:
[0049]—種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量方法，包括以下步驟:
[0050]I)制備三軸試樣并用橡皮膜I包裹密封；
[0051]2)在薄板II 40的一側(cè)上平行放置兩塊條形磁鐵8，兩塊條形磁鐵8的N極指向相同，S極指向相同，然后用高斯計(jì)測(cè)量?jī)蓧K條形磁鐵8之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不斷調(diào)整兩塊條形磁鐵8的距離，直至高斯計(jì)測(cè)量出的磁感應(yīng)強(qiáng)度為OGs，然后用密封膠粘貼牢固；
[0052]3)在薄板II 40的另一側(cè)粘貼鋼絲I 2和鋼絲II 20，且將鋼絲I 2和鋼絲II 20的下端做成彎鉤狀，然后勾住薄板II 40的下端；
[0053]4)將粘貼好的兩塊條形磁鐵8、鋼絲I 2、鋼絲II 20和薄板II 40用PTFE帶纏繞密封固定在一起；纏繞后，PTFE帶與器件貼合緊密，無(wú)氣泡現(xiàn)象；
[0054]5)將鋼絲I 2和鋼絲II 20上端進(jìn)行直角彎折，把彎折段插入墊塊3的圓孔9中，然后在孔洞四周涂抹密封膠進(jìn)行固定密封，組成模塊I ;
[0055]6)將兩個(gè)赫爾元件5正面對(duì)應(yīng)正面或者背面對(duì)應(yīng)背面進(jìn)行重疊，兩個(gè)赫爾元件5之間用密封膠進(jìn)行粘貼?；蛘邔蓚€(gè)赫爾元件5的正面和背面朝向相反，間隔適當(dāng)距離進(jìn)行平鋪。然后任選一種布置方式，把兩個(gè)赫爾元件5粘貼在薄板I 4上；
[0056]7)將兩個(gè)赫爾元件5和薄板I 4用PTFE帶纏繞密封在一起，組成模塊II ;纏繞后，PTFE帶與器件貼合緊密，無(wú)氣泡現(xiàn)象；
[0057]8)將模塊I的墊塊3粘貼在試樣上端三分之一處的橡皮膜I上；將模塊II的薄板I 4粘貼在試樣下端三分之一處的橡皮膜I上，并保證兩個(gè)赫爾元件5的水平位置位于兩塊條形磁鐵8的水平位置之間；選用鋼絲I 2和鋼絲II 20時(shí)，已計(jì)算了它們的長(zhǎng)短保證兩塊條形磁鐵8的懸吊位置；
[0058]9)將帶有模塊I和模塊II的三軸試樣放入壓力室，并將每個(gè)赫爾元件5的三條數(shù)據(jù)線用PTFE帶包裹成一股從基座引出；
[0059]10)將壓力室就位調(diào)零，然后將引出的三條數(shù)據(jù)線分別接電源線、零線和電壓表；
[0060]11)進(jìn)行常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程與常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)相同，首先開啟加壓裝置對(duì)試樣周圍施加相同的壓力，然后施加軸向壓力使試樣發(fā)生剪切變形；
[0061]12)在試驗(yàn)過(guò)程中，帶電的赫爾元件5在磁場(chǎng)中產(chǎn)生赫爾電壓，赫爾電壓通過(guò)赫爾元件引線6中的電壓數(shù)據(jù)線輸出，用電壓表測(cè)量其數(shù)值并記錄；
[0062]13)在試驗(yàn)過(guò)程中，由于受到軸線壓力作用，試樣發(fā)生軸向的剪切變形，即模塊I和模塊II的相對(duì)位移，從而赫爾元件5在磁場(chǎng)中產(chǎn)生位移，該位移值就是試樣的局部軸向變形值，測(cè)量出該位移值并繪制位移與赫爾電壓的線性關(guān)系圖；
[0063]14)結(jié)合位移與赫爾電壓之間的線性關(guān)系，由電壓表測(cè)得的赫爾電壓換算赫爾元件5的位移值，即試樣的局部軸向變形值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量裝置，其特征在于:在傳統(tǒng)的三軸試樣裝置的基礎(chǔ)上增加了模塊I和模塊II ;所述模塊I包括鋼絲I⑵、鋼絲II (20)、墊塊(3)、薄板II (40)和兩塊條形磁鐵⑶；所述模塊II包括薄板I (4)和兩個(gè)赫爾元件(5); 所述墊塊⑶粘貼在試樣外圍的橡皮膜⑴上；所述墊塊⑶的左側(cè)面與橡皮膜(I)貼合，右側(cè)面上開有兩個(gè)圓孔(9);兩個(gè)圓孔(9)的位置呈上下分布； 所述薄板II (40)位于墊塊(3)的下方；兩塊所述條形磁鐵(8)平行粘貼在薄板II (40)的一側(cè)板面上；兩塊所述條形磁鐵(8)均平行于水平面且在豎直方向上重合；兩塊所述條形磁鐵(8)的N極指向相同，S極指向相同；兩塊所述條形磁鐵(8)的磁極指向試樣側(cè)壁；兩塊條形磁鐵(8)之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為OGs ; 所述鋼絲I (2)和鋼絲II (20)粘貼在薄板II (40)的另一側(cè)板面上；所述鋼絲I (2)和鋼絲II (20)均分為上端的垂直彎折段、中間的直線段和下端的彎鉤段；所述鋼絲I (2)和鋼絲II (20)的垂直彎折段分別水平插入兩個(gè)圓孔(9)內(nèi)；所述鋼絲I (2)和鋼絲II (20)的直線段均垂直于水平面；所述鋼絲I (2)和鋼絲II (20)的彎鉤段勾住薄板II (40)的下端；所述鋼絲I (2)、鋼絲II (20)、薄板II (40)和兩塊條形磁鐵(8)用PTFE帶纏繞并密封固定在一起； 所述薄板I (4)位于墊塊(3)的下方；所述薄板I (4)粘貼在試樣外圍的橡皮膜(I)上；所述薄板I (4)與薄板II (40)位于同一水平位置；所述薄板I (4)與薄板II (40)的板面相互垂直；所述薄板I (4)的板面上貼有兩個(gè)赫爾元件(5);兩個(gè)所述赫爾元件(5)的水平位置位于兩塊條形磁鐵(8)的水平位置之間；所述薄板I (4)和兩個(gè)赫爾元件(5)用PTFE帶纏繞并密封固定在一起。2.—種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)制備三軸試樣并用橡皮膜(I)包裹密封； 2)在薄板II(40)的一側(cè)上平行放置兩塊條形磁鐵(8)，兩塊條形磁鐵(8)的N極指向相同，S極指向相同，然后用高斯計(jì)測(cè)量?jī)蓧K條形磁鐵(8)之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不斷調(diào)整兩塊條形磁鐵(8)的距離，直至高斯計(jì)測(cè)量出的磁感應(yīng)強(qiáng)度為OGs; 3)在薄板II(40)的另一側(cè)粘貼鋼絲I (2)和鋼絲II (20)，且將鋼絲I (2)和鋼絲II(20)的下端做成彎鉤狀，然后勾住薄板II (40)的下端； 4)將貼好的兩塊條形磁鐵(8)、鋼絲I(2)、鋼絲II (20)和薄板II (40)用PTFE帶纏繞密封固定在一起； 5)將鋼絲I(2)和鋼絲II (20)上端進(jìn)行直角彎折，把彎折段插入墊塊(3)的圓孔(9)中，然后在孔洞四周涂抹密封膠進(jìn)行固定密封，組成模塊I ; 6)將兩個(gè)赫爾元件(5)正面對(duì)應(yīng)正面或者背面對(duì)應(yīng)背面進(jìn)行重疊放置，兩個(gè)赫爾元件(5)之間用密封膠進(jìn)行粘貼；或者將兩個(gè)赫爾元件(5)的正面和背面朝向相反，間隔適當(dāng)距離進(jìn)行平鋪；然后任選一種布置方式，把兩個(gè)赫爾元件(5)粘貼在薄板I (4)上； 7)將兩個(gè)赫爾元件(5)和薄板I(4)用PTFE帶纏繞密封在一起，組成模塊II ； 8)將模塊I的墊塊(3)粘貼在試樣上端三分之一處的橡皮膜(I)上；將模塊II的薄板I (4)粘貼在試樣下端三分之一處的橡皮膜(I)上，并保證兩個(gè)赫爾元件(5)的水平位置位于兩塊條形磁鐵(8)的水平位置之間； 9)將帶有模塊I和模塊II的三軸試樣放入壓力室，并將每個(gè)赫爾元件(5)的三條數(shù)據(jù)線用PTFE帶包裹成一股從基座引出； 10)將壓力室就位調(diào)零，然后將引出的三條數(shù)據(jù)線分別接電源線、零線和電壓表； 11)進(jìn)行常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)； 12)在試驗(yàn)過(guò)程中，用電壓表測(cè)量赫爾電壓并記錄； 13)在試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量模塊I和模塊II的相對(duì)位移，并繪制位移與赫爾電壓的線性關(guān)系圖； 14)結(jié)合位移與赫爾電壓之間的線性關(guān)系，由電壓表測(cè)得的赫爾電壓換算赫爾元件(5)的位移值，即試樣的局部軸向變形值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量裝置，其特征在于:兩塊所述赫爾元件(5)正面對(duì)應(yīng)正面或背面對(duì)應(yīng)背面進(jìn)行重疊放置，然后粘貼在薄板I (4)上；或者，兩個(gè)赫爾元件(5)的正面和背面朝向相反，間隔適當(dāng)距離進(jìn)行平鋪。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟8)中兩個(gè)赫爾元件(5)與兩塊條形磁鐵(8)的水平相對(duì)位置通過(guò)選用合適長(zhǎng)度的鋼絲I (2)和鋼絲II (20)進(jìn)行保證。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，即一種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量裝置在傳統(tǒng)的三軸試樣裝置基礎(chǔ)上增加了模塊Ⅰ和模塊Ⅱ；所述模塊Ⅰ包括鋼絲Ⅰ、鋼絲Ⅱ、墊塊、薄板Ⅱ和兩塊條形磁鐵；所述模塊Ⅱ包括薄板Ⅰ和兩個(gè)赫爾元件。本發(fā)明基于上述裝置還公開了一種三軸試樣局部軸向應(yīng)變測(cè)量的方法，即將模塊Ⅰ和模塊Ⅱ粘貼在試樣外壁的橡皮膜上，然后按照常規(guī)的三軸試驗(yàn)進(jìn)行。本發(fā)明的測(cè)量裝置及方法能消除常規(guī)三軸試驗(yàn)的三大誤差，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，價(jià)格便宜，穩(wěn)定性好。
【IPC分類】G01B7/24
【公開號(hào)】CN104897046
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510334492
【發(fā)明人】劉紅, 肖楊, 劉漢龍, 尹鋒, 徐來(lái)
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日