一種壓力盒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于地基基礎(chǔ)工程、路基工程領(lǐng)域，具體涉及一種壓力盒。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于地基基礎(chǔ)及路基工程而言，不同位置壓力的測(cè)量是非常重要的。目前常見(jiàn)的壓力盒是鋼弦式剛性壓力盒，這種壓力盒的設(shè)計(jì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，對(duì)實(shí)際工程數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生很大影響。
[0003]現(xiàn)有的鋼弦式剛性壓力盒存在以下缺陷。1.原理上，用鋼弦頻率測(cè)壓力不夠靈敏、準(zhǔn)確；2.外型上，受力表面水平無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量邊緣受力，理想的受力位置僅在盒面中心點(diǎn)，而實(shí)際受力不滿足該要求，壓力盒與土介質(zhì)接觸不合理易形成微型土拱，壓力盒受力不合理；3.材料上，剛性材料的模量很大，其模量值比土介質(zhì)的模量要大數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)，從而易造成鋼質(zhì)壓力盒自身的應(yīng)力集中，使測(cè)試數(shù)據(jù)偏大。4.適用范圍上，鋼質(zhì)壓力盒應(yīng)用于土介質(zhì)和砂介質(zhì)中較多，碎石中較困難，在混凝土和巖石中不可用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種壓力盒。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用采用如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種壓力盒，包括上殼、下殼以及設(shè)置在上殼和下殼之間的壓阻式壓力傳感器；其中，上殼的頂部采用弧形結(jié)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:上殼和下殼均采用熱塑性橡膠制成。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:上殼的頂部中間開(kāi)設(shè)有一個(gè)3mm高1mm寬的環(huán)形凹槽。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的技術(shù)效果:
[0010]本實(shí)用新型在原理上、外型上、材料上對(duì)壓力盒均進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，使得壓力盒受力更合理、測(cè)量更靈敏、讀數(shù)更精確，與被測(cè)介質(zhì)接觸更理性，自身應(yīng)力集中現(xiàn)象大幅度降低而有利于測(cè)試實(shí)際應(yīng)力，測(cè)試介質(zhì)范圍更大，適用性廣。本實(shí)用新型在原理上采用壓阻式，根據(jù)受力后電阻變化導(dǎo)致電流變化通過(guò)測(cè)量電流值即可測(cè)到壓力。壓阻式測(cè)量的精度更高；在外形上，受力面采用弧形結(jié)構(gòu)，減少土拱效應(yīng)且便于測(cè)量壓力盒邊緣及中部應(yīng)力，而且使壓力盒與測(cè)試介質(zhì)接觸更好，受力更合理。
[0011]進(jìn)一步地，在材料上，上殼和下殼采用熱塑性橡膠(SBC)且強(qiáng)度適中、彈性大、耐磨性好，使壓力盒的模量與被測(cè)介質(zhì)模量更接近，從而能有效測(cè)量實(shí)際受力的大小。本實(shí)用新型可用于解決土介質(zhì)、砂介質(zhì)、混凝土中受力測(cè)試不準(zhǔn)確和無(wú)法測(cè)量(混凝土中)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型一種壓力盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1為上殼，2為下殼，3為壓阻式壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型一種壓力盒，包括上殼1、下殼2以及設(shè)置在上殼I和下殼2之間的壓阻式壓力傳感器3 ;其中，上殼I的頂部采用弧形結(jié)構(gòu)。此外，上殼I和下殼2均采用熱塑性橡膠制成。
[0016]使用時(shí)，將本實(shí)用新型壓力盒埋設(shè)于公路工程路基、路面或邊坡等受力區(qū)域，測(cè)試時(shí)可連接測(cè)試電纜進(jìn)行壓力測(cè)試。
[0017]本實(shí)用新型對(duì)壓力盒從內(nèi)到外，從測(cè)力原理到材料性質(zhì)到外形設(shè)計(jì)均進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，經(jīng)測(cè)試和多個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)使用，數(shù)據(jù)精度高，測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定，實(shí)用效果良好，可以達(dá)到準(zhǔn)確量測(cè)地基基礎(chǔ)和路基中的壓力的要求。本實(shí)用新型放棄了機(jī)械測(cè)量原理采用壓阻式測(cè)量原理，使測(cè)試精度很高；改變鋼質(zhì)盒身為柔性盒身，使壓力盒自身模量與被測(cè)介質(zhì)更接近，不宜產(chǎn)生壓力盒自身的應(yīng)力集中造成測(cè)試結(jié)果偏高；改水平受力面為弧形受力面，使壓力盒與被測(cè)介質(zhì)接觸性更好，且使壓力盒從中心至邊緣均可感受壓力。由以上創(chuàng)新性改進(jìn)，該壓力盒可測(cè)試的介質(zhì)進(jìn)一步擴(kuò)充，由土介質(zhì)到巖石介質(zhì)均可測(cè)量，具體差別如下:土介質(zhì)(目前鋼弦式壓力盒可用，數(shù)據(jù)偏高)、砂介質(zhì)(目前鋼弦式壓力盒可用，數(shù)據(jù)偏高)、碎石介質(zhì)(目前鋼弦式壓力盒較困難，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定)、混凝土介質(zhì)(結(jié)構(gòu)中應(yīng)力測(cè)試，目前鋼弦式壓力盒無(wú)法測(cè)試)、巖石介質(zhì)(隧道中應(yīng)力測(cè)試，目前鋼弦式壓力盒無(wú)法測(cè)試)。
[0018]現(xiàn)有壓力盒采用金屬外殼，剛性太大受力不合理；外形邊緣棱角分明，測(cè)量誤差大。本實(shí)用新型壓力盒采用熱塑性橡膠外殼，剛度小，受力合理；上殼表層具有一定弧度，且在中間挖出3mm高1mm寬的環(huán)形凹槽，有益于具有一定柔性的熱塑性橡膠外殼將受力集中在最佳受力點(diǎn)，提高測(cè)量精度。本實(shí)用新型根據(jù)壓阻效應(yīng)原理，用擴(kuò)散法將壓敏電阻制作到彈性膜片里，這些電阻接成電橋電路以便獲得最大輸出信號(hào)及進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)?。本?shí)用新型壓力盒自造工藝簡(jiǎn)單、線性度高、受力合理、測(cè)量誤差小并可直接輸出電壓信號(hào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力盒，其特征在于:包括上殼(1)、下殼(2)以及設(shè)置在上殼(I)和下殼(2)之間的壓阻式壓力傳感器(3);其中，上殼(I)的頂部采用弧形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力盒，其特征在于:上殼(I)和下殼(2)均采用熱塑性橡膠制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力盒，其特征在于:上殼(I)的頂部中間開(kāi)設(shè)有一個(gè)3mm高10_寬的環(huán)形凹槽。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種壓力盒，包括上殼、下殼以及設(shè)置在上殼和下殼之間的壓阻式壓力傳感器；其中，上殼的頂部采用弧形結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型在原理上、外型上、材料上對(duì)壓力盒均進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，使得壓力盒受力更合理、測(cè)量更靈敏、讀數(shù)更精確，與被測(cè)介質(zhì)接觸更理性，自身應(yīng)力集中現(xiàn)象大幅度降低而有利于測(cè)試實(shí)際應(yīng)力，測(cè)試介質(zhì)范圍更大，適用性廣。本實(shí)用新型在原理上采用壓阻式，根據(jù)受力后電阻變化導(dǎo)致電流變化通過(guò)測(cè)量電流值即可測(cè)到壓力。壓阻式測(cè)量的精度更高；在外形上，受力面采用弧形結(jié)構(gòu)，減少土拱效應(yīng)且便于測(cè)量壓力盒邊緣及中部應(yīng)力，而且使壓力盒與測(cè)試介質(zhì)接觸更好，受力更合理。
【IPC分類】G01L1-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204286651
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420713540
【發(fā)明人】李哲, 李又云, 王荊, 王開(kāi)強(qiáng)
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日