一种核电混凝土泊松比试验工具的制作方法

本实用新型涉及混凝土参数测量设备技术领域，特别是涉及一种核电混凝土泊松比试验工具。

背景技术：

泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数，不同等级混凝土的泊松比数值多在0.20-0.27之间。

混凝土泊松比试验是测定混凝土耐久性能指标的一项重要参数，混凝土泊松比的实际数值对于混凝土工程设计提供重要的设计输入。目前国家标准中尚没有专用混凝土泊松比试验方法，工程建设中一般采用ASMEc469或JISA1127标准进行，标准中对于试验装置没有明确的规定。

现有常规的泊松比测试方法需要使用变形应变片，而采用变形应变片进行混凝土的轴向和横向变形测量存在诸多问题，如在实际操作时由于各变形应变片质量不同，造成混凝土泊松比的变形测量重复性差；采用变形应变片进行变形测量时，亦存在变形应变片不能重复利用的缺陷。

技术实现要素：

针对上述现有技术中尚没有专用混凝土泊松比试验方法、现有技术中采用的变形应变片测量混凝土的轴向、横向变形存在诸多问题的问题，本实用新型提供了一种核电混凝土泊松比试验工具。该工具可方便的完成混凝土的泊松比检测，同时可保证混凝土泊松比试验结果准确可靠。

本实用新型提供的一种核电混凝土泊松比试验工具通过以下技术要点来解决问题：一种核电混凝土泊松比试验工具，包括用于测量混凝土横向变形的第一测量部和用于测量混凝土轴向变形的第二测量部，还包括固定座，所述第一测量部、第二测量部及固定座均包括环形箍，第一测量部和第二测量部上均设置有固定于各自环形箍上的测量装置，所述测量装置为千分表；

所述第一测量部及固定座各自的环形箍上均设置有用于各自与混凝土柱固定连接的连接装置；

还包括定位导向组件，所述定位导向组件用于三个环形箍的对中定位，且固定座与第二测量部各自的环形箍通过定位导向组件固定连接。

具体的，由于以上第一测量部用于测量混凝土柱在受拉或受压时的横向变形，即混凝土柱的径向变形，第二测量部用于测量混凝土柱在受拉或受压时的轴向变形，以上变形量绝对值的比值，即为需要测定的泊松比。以上第一测量部和第二测量部中采用的测量装置均为千分表的限定，可使得测量装置可重复利用，且可重复测量被测对象在特定受力情况下的变形量。以上第一测量部和第二测量部中，第一测量部上千分表的测针轴线方向位于第一测量部上环形箍的径向方向，第二测量部上千分表的测针轴线方向位于第二测量部上环形箍的轴线方向。

以上连接装置用于第一测量部、固定座分别与混凝土柱的固定连接；采用在该试验工具中设置定位导向组件，在进行测试之前将第一测量部、第二测量部和固定座固定于被测混凝土柱上时，以上定位导向组件完成三个环形箍的对中定位后，即使得三个环形箍的轴线共线或尽可能共线后，可使得第一测量部上测量装置的度数更接近于混凝土柱径向变形的真实值，使得第二测量部上测量装置的度数更接近于混凝土柱轴向变形的真实值，即通过以上设置的定位导向组件，可使得本试验工具最终获取的泊松比更为真实可靠。

以上第二测量部上千分表测针的触头可与第一测量部上环形箍的端面接触，以在第一测量部和第二测量部发生位移时，第二测量部上的千分表准确获取所述位移，即得到所需要测量的轴向变形。

更进一步的技术方案为：

作为连接装置的具体实现形式，所述连接装置为螺纹连接于各环形箍上的多颗紧定螺钉，各环形箍上的多颗紧定螺钉均环布于各环形箍上，且紧定螺钉的轴线方向位于对应环形箍的径向方向。以上连接装置中，要实现第一测量部、固定座分别与混凝土柱的固定连接，则需要将紧定螺钉设置在环形箍的内侧或对穿环形箍，这样，将环形箍套设在混凝土柱上后，当各紧定螺钉相对于自身轴线转动时，紧定螺钉靠近环形箍中央的一端可向环形箍的一侧运动，这样，可完成环形箍在混凝土柱的固定，反之，反向旋转紧定螺钉，可完成环形箍在混凝土柱上的拆离。本方案中，通过在各环形箍上设置多颗紧定螺钉，可使得第一测量部及固定座两者的环形箍的轴线与混凝土柱的轴线重合或尽可能重合，这样，利于保证混凝土柱泊松比测量精度。

作为紧定螺钉的具体实现形式：所述紧定螺钉包括螺帽端及螺纹段，所述螺纹段的自由端位于对应环形箍的内侧，所述螺帽端位于对应环形箍的外侧，且螺纹段的自由端为尖端。本实现形式即为紧定螺钉对穿环形箍，此种实现方案中环形箍对混凝土柱的直径适应能力强；同时将螺纹段的自由端设置为尖端，可通过紧定螺钉的尖端嵌入混凝土柱表面以下，以在混凝土柱发生径向变形时，避免环形箍相对于混凝土柱松弛而影响测量精度。

为使得混凝土柱在发生径向变形时，保持各紧定螺钉与对应环形箍的相对位置，以利于测量的准确性，所述螺帽端与环形箍的外侧之间还设置有螺旋弹簧。在使用时，以上螺旋弹性的两端分别受环形箍的外侧和螺帽端的端面约束而发生压缩变形，压缩变形的弹力可用于紧定螺钉相对于环形箍的防松。采用螺旋弹簧作为防松件，由于螺旋弹簧能够发生较大的弹性变形，这样，可使得第一测量部和固定座对混凝土柱的直径具有较强的适应能力。

作为定位导向组件的具体实现方式，所述定位导向组件包括定位杆、支耳及紧固螺钉，所述固定座的环形箍上固定有多根定位杆，所述定位杆的轴线方向位于固定座上环形箍的轴线方向，第一测量部和第二测量部各自的环形箍上均设置有数量与定位杆数量相等的支耳，各环形箍上支耳的相对位置与固定座上定位杆的相对位置一致；

各支耳上均设置有一个用于穿设定位杆的通孔，各支耳上均螺纹连接有紧固螺钉，各支耳上用于连接紧定螺钉的螺纹孔与对应通孔相交。

以上方案中，在完成本试验工具与混凝土柱固定之前，需要将第一测量部穿设在定位杆上靠近定位杆自由端的一端，需要将第二测量部穿设在定位杆上，且第二测量部位于第一测量部与固定座之间，以上穿设即采用各定位杆穿过第一测量部、第二测量部两者环形箍对应位置支耳上的通孔；而后，将第一测量部上的紧固螺钉向通孔的一侧拧入，通过紧固螺钉完成第一测量部上支耳与各定位杆的固定连接；而后，再分别调整第一测量部及固定座两者环形箍上的紧定螺钉，完成第一测量部及固定座分别与混凝土柱的固定连接，同时使得第一测量部及固定座两者环形箍的轴线与混凝土柱的轴线重合或尽可能重合；然后调整第二测量部上的紧固螺钉，通过第二测量部上紧固螺钉对定位杆的压紧，实现第二测量部与固定座的固定连接；而后松懈第一测量部上紧固螺钉对定位杆的压紧。通过以上调整，即可发挥定位导向组件的对中定位和固定作用。

作为定位导向组件的具体实现方式，所述固定座上的定位杆的数量为四根，四根定位杆相对于固定座上环形箍的轴线呈环状均布；

所述第一测量部和第二测量部上的支耳数量均为四个，第一测量部和第二测量部上的四个支耳均环形均布于对应环形箍上。本实现方式可在定位杆数量较少的情况下，获得满足要求的泊松比数据。

为利于泊松比测量精度，所述第一测量部和第二测量部上的测量装置均不止一个。这样，混凝土柱的径向变形可通过第一测量部上测量装置示数的平均值获取，混凝土柱的轴向变形可通过第二测量部上测量装置示数的平均值获取，这样，可减小因为测试点选取不理想带来的测试误差；进一步的，由于第一测量部和第二测量部上的测量装置均不止一个，这样，可通过对比同样反映轴向变形或径向变形的测量装置示数，来检测各个测量装置工作是否可靠、本试验工具在混凝土柱上固定是否可靠。

作为一种可消除度数误差的测量装置实现形式，所述测量装置均为数显千分表。

作为一种工具使用寿命长、可长时间保证所得数据准确性的实现方式，所述环形箍、定位杆、支耳的材质均为不锈钢。

本实用新型具有以下有益效果：

以上第一测量部和第二测量部中采用的测量装置均为千分表的限定，可使得测量装置可重复利用，且可重复测量被测对象在特定受力情况下的变形量。

采用在该试验工具中设置定位导向组件，在进行测试之前将第一测量部、第二测量部和固定座固定于被测混凝土柱上时，以上定位导向组件完成三个环形箍的对中定位后，即使得三个环形箍的轴线共线或尽可能共线后，可使得第一测量部上测量装置的度数更接近于混凝土柱径向变形的真实值，使得第二测量部上测量装置的度数更接近于混凝土柱轴向变形的真实值，即通过以上设置的定位导向组件，可使得本试验工具最终获取的泊松比更为真实可靠。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种核电混凝土泊松比试验工具一个具体实施例中，第一测量部的结构主视图；

图2是本实用新型所述的一种核电混凝土泊松比试验工具一个具体实施例中，第一测量部的结构侧视图；

图3是本实用新型所述的一种核电混凝土泊松比试验工具一个具体实施例中，第二测量部的结构主视图；

图4是本实用新型所述的一种核电混凝土泊松比试验工具一个具体实施例中，第二测量部的结构侧视图；

图5是本实用新型所述的一种核电混凝土泊松比试验工具一个具体实施例中，固定座的结构主视图；

图6是本实用新型所述的一种核电混凝土泊松比试验工具一个具体实施例中，固定座与第二测量部的连接关系示意图。

图中的编号依次为：1、环形箍，2、紧定螺钉，3、螺旋弹簧，4、支耳，5、紧固螺钉，6、测量装置，7、第一测量部，8、第二测量部，9、固定座，10、定位杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图6所示，一种核电混凝土泊松比试验工具，包括用于测量混凝土横向变形的第一测量部7和用于测量混凝土轴向变形的第二测量部8，还包括固定座9，所述第一测量部7、第二测量部8及固定座9均包括环形箍1，第一测量部7和第二测量部8上均设置有固定于各自环形箍1上的测量装置6，所述测量装置6为千分表；

所述第一测量部7及固定座9各自的环形箍1上均设置有用于各自与混凝土柱固定连接的连接装置；

还包括定位导向组件，所述定位导向组件用于三个环形箍1的对中定位，且固定座9与第二测量部8各自的环形箍1通过定位导向组件固定连接。

具体的，由于以上第一测量部7用于测量混凝土柱在受拉或受压时的横向变形，即混凝土柱的径向变形，第二测量部8用于测量混凝土柱在受拉或受压时的轴向变形，以上变形量绝对值的比值，即为需要测定的泊松比。以上第一测量部7和第二测量部8中采用的测量装置6均为千分表的限定，可使得测量装置6可重复利用，且可重复测量被测对象在特定受力情况下的变形量。以上第一测量部7和第二测量部8中，第一测量部7上千分表的测针轴线方向位于第一测量部7上环形箍1的径向方向，第二测量部8上千分表的测针轴线方向位于第二测量部8上环形箍1的轴线方向。

以上连接装置用于第一测量部7、固定座9分别与混凝土柱的固定连接；采用在该试验工具中设置定位导向组件，在进行测试之前将第一测量部7、第二测量部8和固定座9固定于被测混凝土柱上时，以上定位导向组件完成三个环形箍1的对中定位后，即使得三个环形箍1的轴线共线或尽可能共线后，可使得第一测量部7上测量装置6的度数更接近于混凝土柱径向变形的真实值，使得第二测量部8上测量装置6的度数更接近于混凝土柱轴向变形的真实值，即通过以上设置的定位导向组件，可使得本试验工具最终获取的泊松比更为真实可靠。

以上第二测量部8上千分表测针的触头可与第一测量部7上环形箍1的端面接触，以在第一测量部7和第二测量部8发生位移时，第二测量部8上的千分表准确获取所述位移，即得到所需要测量的轴向变形。

实施例2：

如图1至图6所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为连接装置的具体实现形式，所述连接装置为螺纹连接于各环形箍1上的多颗紧定螺钉2，各环形箍1上的多颗紧定螺钉2均环布于各环形箍1上，且紧定螺钉2的轴线方向位于对应环形箍1的径向方向。以上连接装置中，要实现第一测量部7、固定座9分别与混凝土柱的固定连接，则需要将紧定螺钉2设置在环形箍1的内侧或对穿环形箍1，这样，将环形箍1套设在混凝土柱上后，当各紧定螺钉2相对于自身轴线转动时，紧定螺钉2靠近环形箍1中央的一端可向环形箍1的一侧运动，这样，可完成环形箍1在混凝土柱的固定，反之，反向旋转紧定螺钉2，可完成环形箍1在混凝土柱上的拆离。本方案中，通过在各环形箍1上设置多颗紧定螺钉2，可使得第一测量部7及固定座9两者的环形箍1的轴线与混凝土柱的轴线重合或尽可能重合，这样，利于保证混凝土柱泊松比测量精度。

作为紧定螺钉2的具体实现形式：所述紧定螺钉2包括螺帽端及螺纹段，所述螺纹段的自由端位于对应环形箍1的内侧，所述螺帽端位于对应环形箍1的外侧，且螺纹段的自由端为尖端。本实现形式即为紧定螺钉2对穿环形箍1，此种实现方案中环形箍1对混凝土柱的直径适应能力强；同时将螺纹段的自由端设置为尖端，可通过紧定螺钉2的尖端嵌入混凝土柱表面以下，以在混凝土柱发生径向变形时，避免环形箍1相对于混凝土柱松弛而影响测量精度。

为使得混凝土柱在发生径向变形时，保持各紧定螺钉2与对应环形箍1的相对位置，以利于测量的准确性，所述螺帽端与环形箍1的外侧之间还设置有螺旋弹簧3。在使用时，以上螺旋弹性的两端分别受环形箍1的外侧和螺帽端的端面约束而发生压缩变形，压缩变形的弹力可用于紧定螺钉2相对于环形箍1的防松。采用螺旋弹簧3作为防松件，由于螺旋弹簧3能够发生较大的弹性变形，这样，可使得第一测量部7和固定座9对混凝土柱的直径具有较强的适应能力。

作为定位导向组件的具体实现方式，所述定位导向组件包括定位杆10、支耳4及紧固螺钉5，所述固定座9的环形箍1上固定有多根定位杆10，所述定位杆10的轴线方向位于固定座9上环形箍1的轴线方向，第一测量部7和第二测量部8各自的环形箍1上均设置有数量与定位杆10数量相等的支耳4，各环形箍1上支耳4的相对位置与固定座9上定位杆10的相对位置一致；

各支耳4上均设置有一个用于穿设定位杆10的通孔，各支耳4上均螺纹连接有紧固螺钉5，各支耳4上用于连接紧定螺钉2的螺纹孔与对应通孔相交。

以上方案中，在完成本试验工具与混凝土柱固定之前，需要将第一测量部7穿设在定位杆10上靠近定位杆10自由端的一端，需要将第二测量部8穿设在定位杆10上，且第二测量部8位于第一测量部7与固定座9之间，以上穿设即采用各定位杆10穿过第一测量部7、第二测量部8两者环形箍1对应位置支耳4上的通孔；而后，将第一测量部7上的紧固螺钉5向通孔的一侧拧入，通过紧固螺钉5完成第一测量部7上支耳4与各定位杆10的固定连接；而后，再分别调整第一测量部7及固定座9两者环形箍1上的紧定螺钉2，完成第一测量部7及固定座9分别与混凝土柱的固定连接，同时使得第一测量部7及固定座9两者环形箍1的轴线与混凝土柱的轴线重合或尽可能重合；然后调整第二测量部8上的紧固螺钉5，通过第二测量部8上紧固螺钉5对定位杆10的压紧，实现第二测量部8与固定座9的固定连接；而后松懈第一测量部7上紧固螺钉5对定位杆10的压紧。通过以上调整，即可发挥定位导向组件的对中定位和固定作用。

作为定位导向组件的具体实现方式，所述固定座9上的定位杆10的数量为四根，四根定位杆10相对于固定座上环形箍1的轴线呈环状均布；

所述第一测量部7和第二测量部8上的支耳4数量均为四个，第一测量部7和第二测量部8上的四个支耳4均环形均布于对应环形箍1上。本实现方式可在定位杆10数量较少的情况下，获得满足要求的泊松比数据。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1至图6所示，为利于泊松比测量精度，所述第一测量部7和第二测量部8上的测量装置6均不止一个。这样，混凝土柱的径向变形可通过第一测量部7上测量装置6示数的平均值获取，混凝土柱的轴向变形可通过第二测量部8上测量装置6示数的平均值获取，这样，可减小因为测试点选取不理想带来的测试误差；进一步的，由于第一测量部7和第二测量部8上的测量装置6均不止一个，这样，可通过对比同样反映轴向变形或径向变形的测量装置6示数，来检测各个测量装置6工作是否可靠、本试验工具在混凝土柱上固定是否可靠。

作为一种可消除度数误差的测量装置6实现形式，所述测量装置6均为数显千分表。

作为一种工具使用寿命长、可长时间保证所得数据准确性的实现方式，所述环形箍1、定位杆10、支耳4的材质均为不锈钢。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。