一种适于多点测量的土木材料变形量实验仪的制作方法
【专利摘要】本发明的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，包括金属筒、上多孔板和下多孔板，金属筒的内部为柱形腔，特征在于：金属筒上固定有支撑竖梁，支撑竖梁上设置有支撑横梁，支撑横梁上设置有弹簧触头；弹簧触头由触杆、壳体、横杆和回位弹簧组成，所述壳体通过固定套可移动地固定于支撑横梁上，触杆上下贯穿于壳体，横杆与触杆相固定，支撑横梁上设置有标示其是否处于水平状态的水平仪。本发明的实验仪，通过弹簧触头在支撑横梁上的移动，可实现实验材料多点变形量的测量；具有结构简单、数据准确和测量方便的优点，并有效地减小了实验仪的体积，便于将其放入到现有的水浴箱中进行加热，以保持稳定的实验条件。
【专利说明】一种适于多点测量的土木材料变形量实验仪
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适于多点测量的土木材料变形量实验仪，更具体的说，尤其涉及 一种利用触杆的位移来表征实验材料的形变量的适于多点测量的土木材料变形量实验仪。
【背景技术】
[0002] 在土木材料试验中，很多材料涉及变形试验，如膨胀土、钢渣材料、湿陷性黄土等 等，很多时候如膨胀性试验需要将试件浸在热水中保持水温80°C ±3°C并持续6h以上。规 范规定的试验在实际操作中存以下问题：1、在实际试验中，比如钢渣膨胀性试验，试件高度 为15cm，加上底板，百分表等仪器，很多常规的恒温水箱的内部高度不够，造成盖不上盖子 的问题，很难保持80°C ±3°C的实验条件；2、目前市场上的很多百分表的表面都是塑料的， 在高温环境下会出现变形和脱落现象，造成无法获得准确的实验结果。
【发明内容】
[0003] 本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种利用触杆的位移来表征实验材 料的形变量的适于多点测量的土木材料变形量实验仪。
[0004] 本发明的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，包括金属筒、上多孔板和固定 于金属筒下方的下多孔板，所述金属筒的内部为存放实验材料的柱形腔，上多孔板设置于 实验材料的上方；其特别之处在于：所述金属筒一侧的外表面上固定有支撑坚梁，支撑坚 梁的顶端设置有成水平状态的支撑横梁，支撑横梁上设置有用于标定实验材料变形量的弹 簧触头；弹簧触头由触杆、壳体、横杆和回位弹簧组成，所述壳体通过固定套可移动地固定 于支撑横梁上，触杆上下贯穿于壳体，横杆与触杆相固定，回位弹簧的两端分别于横杆和壳 体的内壁相固定，支撑横梁上设置有标示其是否处于水平状态的水平仪；所述上多孔板和 下多孔板上均开设有若干通孔。
[0005] 金属筒的内部为盛放实验材料的柱形腔，下多孔板位于金属筒的下部，上多孔板 压于实验材料的上方；上多孔板和下多孔板上均开设有多个通孔，以便在水浴加热的过程 中水分和热量进入到实验材料中，以保持实验条件。支撑坚梁实现对支撑横梁的固定作用， 支撑横梁成水平状态，其是否处于水平状态依靠水平仪来进行标定，以保持弹簧触头始终 处于水平状态，保证测量精度。触杆贯穿于壳体上的空腔之中，横杆与触杆相固定，在回位 弹簧的作用下，触杆始终保持向下运动的驱使。由于弹簧触头通过固定套固定于支撑横梁 上，这就使得弹簧触头可在支撑横梁上自由移动，便于对多点的实验材料的变形量进行测 量。在使用的过程中，始终保持触杆的顶端与上多孔板相接触，通过测量触杆的位移量，即 可测得实验材料的变形量。
[0006] 本发明的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，所述下多孔板上表面的两侧均 固定有带螺纹的连杆，金属筒的外壁上固定有与连杆相配合的固定横梁，所述连杆上设置 有固定螺母。在金属筒与下多孔板不为一体结构的情况下，可采用连杆和固定横梁相连接。
[0007] 本发明的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，所述上扩孔板的上表面上设置 有多块扇形压块。通过在上多孔板的上表面上设置扇形压块，有利于保持上扩孔板始终处 于水平状态。
[0008] 本发明的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，所述金属筒的外壁上固定有与 支撑坚梁通过螺纹相配合的支撑杆。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，通过在 金属筒的两端设置带有通孔的上多孔板和下多孔板，在水浴加热的过程中可使水分和热量 进入到实验材料中，有利于保证合格的实验条件；通过在支撑坚梁上设置成水平状态的支 撑横梁，并在支撑横梁上设置水平仪和由触杆和回位弹簧组成的弹簧触头，可对支撑横梁 是否处于水平状态进行校正，而且通过弹簧触头在支撑横梁上的移动，可实现实验材料多 点变形量的测量；在实验的过程中始终保持触杆与上多孔板相接触，就将实验材料的变形 量转化为触杆的位移，通过测量实验前后触杆的位移量，即可获取实验材料的变形量；具有 结构简单、数据准确和测量方便的优点，并有效地减小了实验仪的体积，便于将其放入到现 有的水浴箱中进行加热，以保持稳定的实验条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的土木材料变形量实验仪的主视图； 图2为本发明的土木材料变形量实验仪的俯视图； 图3为本发明的土木材料变形量实验仪的剖视图； 图4为本发明中弹簧触头的结构示意图。
[0011] 图中：1金属筒，2下多孔板，3上多孔板，4支撑坚梁，5支撑横梁，6触杆，7弹簧触 头，8支撑杆，9扇形压块，10通孔，11柱形腔，12水平仪，13固定套，14实验材料，15连杆， 16固定横梁，17固定螺母，18壳体，19横杆，20回位弹簧。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0013] 如图1、图2和图3所示，给出了本发明的土木材料变形量试验仪的主视图、俯视图 和剖视图，其包括金属筒1、下多孔板2、上多孔板3、支撑坚梁4、支撑横梁5、触杆6、弹簧触 头7、支撑杆8 ;所示的金属筒1的内部为用于盛放实验材料14的柱形腔11，下多孔板2固 定于金属筒1的下部，上多孔板3设置于实验材料8的上方，上多孔板3和下多孔板2上均 开设有若干通孔10,由于通孔10的存在，在水浴加热的过程中，便于水分和热量进入到实 验材料14中，以保持稳定、合格的实验条件。所示的上多孔板3的上方还放置由对其施压 的扇形压板9。
[0014] 所示的支撑杆8固定于金属筒1的外壁上，支撑坚梁4以螺纹的形式固定于支撑 杆8上，支撑横梁5固定于支撑坚梁4的顶端，支撑横梁5成水平方向设置，支撑横梁5上 设置有水平仪12,以便对支撑横梁5是否处于水平状态进行标定。所示的弹簧触头7通过 固定套13可移动地设置于支撑横梁5上，如图4所示，给出了本发明中弹簧触头7的结构 示意图，其由壳体18、触杆6、横杆19和回位弹簧20组成，所示的壳体18固定于支撑横梁 5上，触杆6上下贯穿于壳体18上的通孔中，且触杆6可沿壳体18上的通孔上下移动。所 不的横杆19位于壳体18的内部空腔中，并与触杆6相固定，触杆6的左右两端均固定有回 位弹簧20,两回位弹簧20的下端均与壳体18的内壁相固定，在回位弹簧20的作用下，使触 杆6始终具有向下运动的驱使。由于弹簧触头7通过固定套13可在支撑横梁5上移动，因 此可实现对实验材料14变形量的多点测量。
[0015] 如图1和图3所示，如果金属筒1与下多孔板2不是一体结构，为了保证金属筒1 与下多孔板2的牢固连接，所示的下多孔板2的两侧固定有连杆15,金属筒1的外壁上固定 有与连杆15相配合的固定横梁16,固定横梁16与连杆15通过螺纹相连接。所示的连杆 15上设置有固定螺母17,通过旋转固定螺母17,可使下多孔板2牢固地固定于金属筒1的 下方。
[0016] 本发明的土木材料变形量实验仪在使用的过程中：首先通过旋转固定螺母17,将 下多孔板2固定于金属筒1的下端，然后向柱形腔11中放入适量的实验材料14,然后盖上 上多孔板3并在上多孔板3上放置多块扇形压块9 ;此时，弹簧触头7上的触杆6的顶端在 回位弹簧20的作用下会顶在上多孔板3的上表面上，测量出此时触杆6的上表面距离壳体 15上表面的距离，记为，然后改变两次弹簧触头7在支撑横梁5上的位置，分别测得触 杆6的上表面距离壳体15上表面的距离，分别记为Δ1'ΔΓ。然后，将整个试验仪放入水 浴加热装置中进行加热，达到实验时间后将整个装置取出，测得此时与之前的三处测量位 置相对应的触杆6的上表面距离壳体15上表面的距离，分别记为、Δ2〃、Δ2%即可获得 实验材料 8 的变形量为圣((A2f -ΔΙ1) + (Δ2Β - Δ1〇 + (Δ2* -ΔΓ))。
【权利要求】
1. 一种适于多点测量的土木材料变形量实验仪，包括金属筒（1)、上多孔板（3)和固定 于金属筒下方的下多孔板（2)，所述金属筒的内部为存放实验材料（14)的柱形腔（11)，上 多孔板设置于实验材料的上方；其特征在于：所述金属筒一侧的外表面上固定有支撑坚梁 (4)，支撑坚梁的顶端设置有成水平状态的支撑横梁（5)，支撑横梁上设置有用于标定实验 材料变形量的弹簧触头（7);弹簧触头由触杆（6)、壳体（18)、横杆（19)和回位弹簧（20)组 成，所述壳体通过固定套（13)可移动地固定于支撑横梁上，触杆上下贯穿于壳体，横杆与触 杆相固定，回位弹簧的两端分别于横杆和壳体的内壁相固定，支撑横梁上设置有标示其是 否处于水平状态的水平仪（12);所述上多孔板和下多孔板上均开设有若干通孔（10)。
2. 根据权利要求1所述的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，其特征在于：所述 下多孔板（2)上表面的两侧均固定有带螺纹的连杆（15)，金属筒（1)的外壁上固定有与连 杆相配合的固定横梁（16)，所述连杆上设置有固定螺母（17)。
3. 根据权利要求1或2所述的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，其特征在于： 所述上扩孔板（3)的上表面上设置有多块扇形压块（9)。
4. 根据权利要求1或2所述的适于多点测量的土木材料变形量实验仪，其特征在于： 所述金属筒（1)的外壁上固定有与支撑坚梁（4)通过螺纹相配合的支撑杆（8)。
【文档编号】G01B5/30GK104062315SQ201410220830
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】李晋, 黎奎, 宋雷, 胡朋 申请人:山东交通学院