专利名称：嵌入式混凝土应变装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土木工程技术领域的传感装置，具体涉及一种嵌入式混 凝土应变装置。
背景技术：
普通混凝土应变片被用于各类混凝土结构构件试验的应变测量，其中金属电 阻应变片应用最为广泛。电阻应变片是利用电阻效应原理制成的，具有灵敏度高， 体积小，对试件工作，受力性能不产生影响等优点。但是普通混凝土应变粘贴工 艺复杂，工作量大，应变计不能重复使用，特别是对于应变片粘贴，由于浇注时 振捣不充分，或者混凝土浆体内部的气泡等因素，混凝土构件表面经常会出现坑 洞，同时混凝土应变片的粘贴位置一般是预先设计的，如果在粘贴位置出现坑洞， 会给粘贴造成很大麻烦，以及对数据精确性产生很大影响。此外，试验中混凝土 出现裂缝的位置如果正好在应变片粘贴范围内，容易拉断应变片，使其失效。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为93226480. 8，专利名称 附着式电阻应变传感器，该实用新型应用前需要进行复杂的计算，并且需要焊接 到待测物体上，很难应用到非金属材料的应变测量。中国专利申请号为 200520035233.1,名称 一种测量固体材料内部应力分布的应变片传感头，该技 术可以测定多个方向的应变，但一般混凝土构件只需要测定单轴方向的应变，所 以对于混凝土构件来说没有必要，而且此传感头构造复杂。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种嵌入式混凝土应变 装置，使其能够在满足混凝土试验基本的应变测量需要的同时，降低装置的复杂 程度，降低装置制造成本。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括电阻应变片、硬 质塑料底槽、转轴、接线板和密封塑料盖。其中电阻应变片粘贴在硬质塑料底
槽内，电阻应变片引出线接在接线板的内接线柱上，接线板与硬质塑料底槽通过 转轴连接，密封塑料盖扣在硬质塑料底槽上。
3所述硬质塑料底槽，其弹性模量为2.2乂104^/附附2 3.8乂104^// 附2，侧部
为方齿状感应齿，背部为尖齿状感应齿，使其与混凝土的连接更牢固，变形更协 调。
所述硬质塑料底槽，槽内底面刻有分界线，分界线两侧为应变片粘贴区及接 线板粘贴区，分别用于粘贴应变片及接线板；
所述转轴，穿过接线板将接线板与硬质塑料底槽连接；
所述接线板，其长、宽、高分别为硬质塑料底槽内部长、宽、高的4/5 5/6， 内为两片钢片，钢片外表包裹绝缘材料，相互绝缘。钢片两端分别为内接线柱和 外接线柱。
所述接线板，设有凹槽，用来固定应变片引出线位置。
所述内接线柱，为钢片靠近应变片引出线一端的螺丝状突起，比外接线柱细。
所述外接线柱，为内接线柱相反端的螺丝状突起。
所述密封塑料盖，材质为软质塑料，与硬质塑料底槽接触的侧面为倒三角形 插销，扣在硬质塑料底槽上，使槽内不会进水。
所述倒三角形插销，设有转轴预留孔，方便同硬质塑料底槽的连接。 本实用新型具体使用时，首先，在混凝土模板内侧标出设计好的应变观测点 位置，将本实用新型密封塑料盖的上表面固定在混凝土模板内，然后浇注混凝土， 饶注时，应小心灌浆，细心振捣，以免本实用新型偏离既定位置。高强度双面胶 在干燥情况下粘结强度很高，可以保证本实用新型在浇注过程中不偏离原来的位 置。浇注后会被水浸，逐渐失去粘性，但不会立即失去，使得本实用新型能够在 原来位置保持到混凝土有一定的凝结。另外，本实用新型的侧面感应齿和背面感 应齿增强了装置与混凝土之间的咬合力，这样既能保证本实用新型位置固定，又 能使本实用新型在拆模板时不会被模板拉出。拆除模板后，本实用新型即嵌入在 混凝土中。然后将本实用新型的密封塑料盖掀去，把应变仪导线接在接线板的外 导线接线柱上，即可使用。掀密封塑料盖时，不要用力过大，以免本实用新型发 生松动。
本实用新型具有以下有益效果l.取消了焊接过程，极大的节省了粘贴应变 片的劳动强度和劳动量；2.应变片不直接粘贴在混凝土表面，避免了被拉断，造 成后续数据无法获得；3.体积小，弹性模量与混凝土接近，对混凝土的内力分布影响小；4.硬质塑料底槽的侧部及背部为齿状造型，有利于应变装置与混凝土变 形同步；5.使用结束后可取出，将应变片及胶水刮去，清理后可以继续使用；6. 原理简单、技术简单易行，附属结构所用材料价格低廉且容易获得。
图1是本实用新型分解正立面图2是本实用新型硬质塑料底槽及其附属元件的俯视图3是本实用新型硬质塑料底槽及其附属元件的A—A剖面图4是本实用新型接线板的俯视图5是本实用新型接线板的A—A剖面图6是本实用新型密封塑料盖的俯视图7是本实用新型密封塑料盖的A_A剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明本实施例在以本实用新型 技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实 用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1至图7所示，本实用新型包括电阻应变片l、硬质塑料底槽2、接 线板3、转轴4、密封塑料盖5，连接关系为电阻应变片1粘贴在硬质塑料底 槽2内，应变片引出线6接在接线板3的内接线柱7上，接线板3与硬质塑料底 2槽通过转轴4连接，可绕硬质塑料底槽2转动，密封塑料盖5扣在硬质塑料底 槽2上。
所述硬质塑料底槽2,弹性模量为2.2xl(^iV/mmZ 3.8xl(^iV/w附2，侧部
为方齿状感应齿8，背部为尖齿状感应齿9，使其与混凝土的连接更牢固，变形 更协调。
所述硬质塑料底槽2，槽内底面刻有分界线10，分界线10两侧为应变片粘 贴区11及接线板粘贴区12，分别用于粘应变片1及接线板3。
所述转轴4，穿过接线板3，并将接线板3与硬质塑料底槽2连接。 所述接线板3，可绕转轴4转动，其长、宽、高分别为硬质塑料底槽内部长、 宽、高的4/5 5/6，内为两片钢片13，钢片13外表包裹绝缘材料14，相互绝 缘。钢片13两端分别为内接线柱7和外接线柱15。
5所述接线板3，设有凹槽18，用来固定应变片引出线6位置。 所述内接线柱7，为钢片13靠近应变片引出线6 —端的螺丝状突起，比外 接线柱15细。
所述外接线柱15，为内接线柱7相反端的螺丝状突起。
所述密封塑料盖5，材质为软质塑料，与硬质塑料底槽2接触的侧面为倒三 角形插销16，扣在硬质塑料底槽2上，使槽内不会进水。
所述倒三角形插销16，设有转轴预留孔17，方便同硬质塑料底槽2的连接。
本实施例使用时，将应变片1贴在硬质塑料底槽2内，粘牢后，将应变片引 出线6轻轻拉出并反向折弯，卡入凹槽18，将线头缠绕在接线板3的内接线柱7 上，注意要留有余量，不要拉的过紧，以免拉断。由于内接线柱7很细，应变片 引出线6可以很容易的缠绕若千圈，使用时导电性能良好。应变片引出线6与内 接线柱7连接完成后，内接线柱7不宜再做过多翻转，避免应变片引出线6被拉 断。为了固定接线板3，应在接线板3远离转轴一端的下侧涂少许快硬胶水，粘 在硬质塑料底槽2的底面上侧。粘牢后检査两根应变片引出线6是否有拉断或搭 接，确认无误后，将密封塑料盖5的侧面涂抹防水胶，扣在硬质塑料底槽2上， 装置组装完成。浇注前，在模板上把装置将要布置的位置用砂纸打磨干净，用高 强度双面胶将密封塑料盖5所在的一面与模板粘贴起来，然后开始浇注混凝土。 浇注时要小心，尽量减少混凝土粗骨料对装置的撞击，拆除模板后，本实施例装 置即嵌入在混凝土中。使用时，掀去密封塑料盖5，将应变仪导线连在外接线柱 15上，即可使用。使用完成后，撬开接线板3，刮去废弃应变片及干胶，除去侧 面感应齿8及背面感应齿9上附着的混凝土残渣，可按上述方法制作新装置。
权利要求1.一种嵌入式混凝土应变装置，包括电阻应变片、接线板，密封塑料盖，其特征在于，还包括硬质塑料底槽、转轴，其中电阻应变片粘贴在硬质塑料底槽内，电阻应变片引出线接在接线板的内接线柱上，接线板与硬质塑料底槽通过转轴连接，密封塑料盖扣在硬质塑料底槽上。
2. 根据权利要求1所述的嵌入式混凝土应变装置，其特征是，所述硬质塑 料底槽，侧部为方齿状感应齿，背部为尖齿状感应齿。
3. 根据权利要求1所述的嵌入式混凝土应变装置，其特征是，所述接线板，其长、宽、高分别为硬质塑料底槽内部长、宽、高的4/5 5/6。
4. 根据权利要求1所述的嵌入式混凝土应变装置，其特征是，所述密封塑 料盖，侧面为倒三角形插销。
5. 根据权利要求4所述的嵌入式混凝土应变装置，其特征是，所述倒三角 形插销，设有转轴预留孔。
专利摘要一种土木工程技术领域的嵌入式混凝土应变装置，包括电阻应变片，硬质塑料底槽，转轴，接线板和密封塑料盖。其中电阻应变片粘贴在硬质塑料底槽内，应变片引出线接在接线板的内接线柱上，接线板与硬质塑料底槽通过转轴连接，密封塑料盖扣在硬质塑料底槽上。本实用新型主要解决混凝土应变片粘贴工艺过于复杂的问题，与传统粘贴工艺相比，本实用新型省去了焊接过程，大大降低了工作量，并且提高了应变测量的精确性，可以重复使用。
文档编号G01B7/16GK201413121SQ20092007336
公开日2010年2月24日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者章 张, 方从启 申请人:上海交通大学