专利名称：新型多点位移传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量仪器领域，涉及可用于土木工程实验室模型测试、工 程现场测试、工程健康监测等位移测量装置，尤其是能够实现对实验室微小岩 土体模型不同深度测点位移进行测量的装置。
背景技术：
目前，国内外土木工程测试领域，尤其是岩土类模型实验中，没有比较适 合模型实验的多点位移传感器，工程监测应用领域的多点位移传感器一般为谐 振式传感器，测试精度较低，且通模型试验中大量使用的电阻式传感器数采系 统不匹配，不能满足岩土体模型实验中的测量精度要求。同时，现有的多点位 移传感器安装方式一般为开孔植入式，安装空间巨大，不适合实验室的小型模 型实验。至今，岩土体类模型实验中，对不同深度岩土体位移的测量问题一直 没有很好解决。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多点位移传感器，它能够精确的测量多点 位移，安装及数据采集方便，并且最大限度的减轻了测量反力对被测物体的不 利影响。为达到上述目的，本实用新型的解决方案是安装在同一个外壳内的多个 直线形的电阻丝被分别连接组成测试电桥，测点位移会经由拉线或导杆传递到 各自的滑动触头上，触头的滑动会引起测试桥路中相关节点之间电压的变化， 通过电量和位移量之间的换算关系，实现位移量的电测。为最大限度减小测量 反力对被测物体的不利影响，调整内部各测量导杆回复弹性装置的刚度比例， 使拉、压测量反力各自的绝对值在各测点位移同步时尽可能相等。测点的布置 可以是埋入式的锚盘连接，也可以是开孔式的锚抓连接。传感器的上部设有刻 度尺，可以进行人工读数。传感器顶部设有水平气泡，方便传感器安装时候进 行垂直度校准。一种新型多点位移传感器，其根据惠斯登电桥测试原理，将多根同电刷相 连的电阻丝各自连接到独立的测试电桥中，组成差动变电阻式应变电桥，采用半桥或全桥接线方法；各测试电桥布置在同一套测试装置中；拉、压测量反力 的绝对值在各导杆位移同步时相等。测点位移的提取装置通过拉线同测试导杆相连，多根测试导杆平行安装在 传感器外壳之中，测试导杆同滑动触头相连，滑动触头同测试用电阻丝滑动接 触，各测试用电阻丝分别安装到各自的测试桥路中，各测试桥路有独立的数据 线；测试导杆分别同各自的回复弹性装置相连，各测试导杆位移同步时，回复 弹性装置拉、压测量反力之和的绝对值相等；连接锚盘和导杆之间的拉线有套 管保护；传感器上设有可以进行人工读数的刻度尺，可以读出各测杆的端头的 位移。所述同电刷相连的电阻丝可以是直线形的，相互平行的布置到仪器内部。 有一个导杆是用来测量物体表面位移的，该导杆通过连接套管的连接，可以调整导杆与测点表面的相对位置。用来测量物体表面位移的导杆所受到的回复弹性装置的反力，对被测物体的表面来说是压力。该测点位移的提取装置包括埋入式的锚盘、钻孔植入式的锚爪。连接锚盘(锚爪)和导杆之间的拉线设有保护套管；拉线上设置有拉线收放装置，可以调整测试导杆的初始位置；拉线同导杆之间设有拉线导向装置。 传感器上装有水平气泡，用于校准传感器安装时的位置。 由于采用上述方案，本实用新型可以精确的测量多点位移，结构简单，测量精度高，它不仅能够满足实验室科研试验的测试精度要求，同其它实验室用传感器匹配良好，而且符合实验室岩土体试验的操作流程特点，体积微小，埋设方便。
图l是本实用新型一种实施例传感器的剖面示意图。图2是本实用新型一种实施例的横断面示意图。图3是本实用新型的测试原理示意图。
具体实施方式
请参阅图1 3，本实用新型的测试导杆1被平行安装到传感器外壳4的内部， 测试导杆1上安装有电刷6，电刷6在测试导杆1的带动下会在电阻体5上滑动，电 阻体5是测试电桥7的一部分，传感器数据的传输通过数据线8与二次仪表相连。测点的位移会经由锚盘3，通过拉线2传递给各自的测试导杆，表面测点的位移 会直接传递给相应的测试导杆。导杆的位移可以通过刻度尺ll进行人工读取。 各测试导杆的回复力由安装在外壳4内部的多根回复弹簧9来提供。电阻体5布置 在绝缘板12上。拉线2同各自的测试导杆可以不在同一轴线上，通过拉线导向盘 15进行方向调整。拉线2在岩土体内部的部分有拉线导管13的保护。各内部测点的测试导杆初始位置可以通过各自拉线上的拉线收放装置16来 调整。测量表面测点位移的测试导杆初始位置可以通过连接套管14连接不同长 度的刚性测杆来进行调整。传感器安装时可通过水平气泡10来进行垂直度的校 准。整个传感器的固定将通过安装环17同其它装置相连。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用 本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修 改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。 因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示， 对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种新型多点位移传感器，其特征是多根同电刷相连的电阻丝各自连接到独立的测试电桥中，组成差动变电阻式应变电桥，采用半桥或全桥接线方法；各测试电桥布置在同一套测试装置中；拉、压测量反力的绝对值之和在各导杆位移同步时相等。
2. 根据权利要求1所述的多点位移传感器，其特征是测点位移的提取装 置通过拉线同测试导杆相连，多根测试导杆平行安装在传感器外壳之中，测试导 杆同滑动触头相连，滑动触头同测试用电阻丝滑动接触，各测试用电阻丝分别安 装到各自的测试桥路中，各测试桥路有独立的数据线；测试导杆分别同各自的回 复弹性装置相连，连接锚盘和导杆之间的拉线有套管保护；传感器上设有人工读 数刻度尺，可以读出各测杆的端头的位移。
3. 根据权利要求1所述的多点位移传感器，其特征是所述同电刷相连的 电阻丝是直线形的，相互平行的布置到仪器内部。
4. 根据权利要求1所述的多点位移传感器，其特征是用于测量物体表面 位移的导杆通过连接套管的连接以调整导杆与测点表面的相对位置。
5. 根据权利要求2所述的多点位移传感器，其特征是连接该测点位移的 提取装置和导杆之间的拉线设有保护套管；拉线上设置有可以调整测试导杆的初 始位置的拉线收放装置；拉线同导杆之间设有拉线导向装置。
6. 根据权利要求1所述的多点位移传感器，其特征是该传感器上设置有 用于校准传感器安装时的位置的水平气泡。
7. 根据权利要求1所述的多点位移传感器，其特征是该测点位移的提取装置包括埋入式的锚盘、钻孔植入式的锚爪。
专利摘要一种多点位移传感器，根据惠斯登电桥电路测试原理，将多根直线形的电阻丝平行布置到传感器内部，并分别连接到各自的测试桥路中，测点的位移经由锚盘(锚爪)、拉线传递到各自的测试导杆，并最终带动电刷触头在各自相连的直线形电阻丝上滑动，由此来实现多点的位移测量。为最大限度减少测量反力对被测物体的影响，调整传感器内部拉、压回复弹性装置的刚度比例，使传感器整体拉、压测量回复力之和的绝对值，在导杆产生相同绝对位移量的时候相等。本实用新型可精确的测量多点位移，对被测物体测量反力小，且结构简单，测量精度高。传感器外壳上安装有水平气泡，用于校准传感器的安装位置。
文档编号G01D5/165GK201138191SQ20072007722
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者刘登攀, 别小勇, 卞若宁, 李炳生, 汪成兵, 伟 王, 欣 田, 白晓婷, 胡敬礼, 洋 虞, 陈以一 申请人:胡敬礼