一种新型振弦式混凝土压应力计的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，包括圆形传压体和与所述圆形传压体相连的弦式压力传感器，所述圆形传压体的厚度与直径之比小于1/15；所述压力传感器包括外壳、钢丝固定件和安装在所述钢丝固定件上的钢丝；所述圆形传压体包括上传压板、下传压板和位于所述上传压板与下传压板之间的传压液体腔，所述传压液体腔的厚度与圆形传压体厚度之比小于3/100。本发明所达到的有益效果：采用圆形传压体，其厚度与直径之比小于1/15，这种结构的测量混凝土压应力误差较小。同时，传压液体腔厚度与传压体厚度之比小于3/100,这样保证仪器温度补偿系数较小。这种结构的压应力计能在温度变化大、大体积混凝土中准确测量混凝土的压应力。
【专利说明】一种新型振弦式混凝土压应力计
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型振弦式混凝土压应力计，属于力学【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前生产的振弦式混凝土压应力计主要用于隧道混凝土衬砌混凝土压应力的测量。仪器为二矩形薄板四周焊接而成，两板间间隙极小，并充传压液体，应力计上板用一传压管与振弦式压力传感器相连，传感器尾部同时伸出一根很长的加压管(如图1所示)。将应力计埋设在混凝土衬砌中，或埋设在混凝土与隧洞壁之间。一般喷射混凝土浇筑完毕，待因混凝土水化热，温度下降，混凝土与仪器传压板间产生空隙。此时在加压管上加压力，至传压板与混凝土空隙完全接触后，开始测混凝土的压应力。这种仪器外形尺寸虽然很薄，但由于传压液温度系数大，造成了仪器温度补偿系数大，从而不能准确直接的在混凝土中，特别是在大体积混凝土中测出混凝土压应力。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种精度高、应用广的混凝土压应力计。
[0004]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，包括圆形传压体和与所述圆形传压体相连的弦式压力传感器，所述圆形传压体的厚度与直径之比小于1/15 ;所述压力传感器包括外壳、位于所述外壳内部的钢丝固定件和安装在所述钢丝固定件上的钢丝；所述圆形传压体包括上传压板、下传压板和位于所述上传压板与下传压板之间的传压液体腔，所述传压液体腔的厚度与圆形传压体厚度之比小于3/100 ;所述传压液体腔内设置有传压液；所述压力传感器安装在所述上传压板上。
[0005]前述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述上传压板上设置有传压膜。
[0006]前述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述钢丝与所述传压膜相连接。
[0007]前述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述传压膜采用弹性膜片。
[0008]前述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述压力传感器和圆形传压体之间采用密封技术。
[0009]前述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述压力传感器垂直安装在所述圆形传压体的中部。
[0010]本发明所达到的有益效果:本发明采用圆形传压体，其厚度与直径之比小于1/15，从力学分析，这种结构的测量混凝土压应力误差较小。同时，传压液体腔厚度与传压体厚度之比小于3/100，这样保证仪器温度补偿系数较小。这种结构的的压应力计能在温度变化大、大体积混凝土中准确测量混凝土的压应力。本装置安装弦式压力传感器，可以根据实际情况采取两种安装方式，一种是在上传压板上设置一传压膜，弦式压力传感器的钢丝一端连接在传压膜上。另一种是直接将弦式压力传感器安装在传压体上，灵活多变，结构简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明的另一个实施例的结构示意图；
图3是现有产品的结构示意图。
[0012]图中附图标记的含义:
1-外壳，2-钢丝固定件，3-钢丝，4-上传压板，5-传压液体腔，6-下传压板，7-传压管，8-加压管。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0014]一种新型振弦式混凝土压应力计，包括圆形传压体和弦式压力传感器。
[0015]如图1所示，圆形传压体的厚度与直径之比小于1/15，从力学角度测量，这种结构尺寸的测量混凝土压应力误差较小。
[0016]圆形传压体包括上传压板4、下传压板6和传压液体腔5.。传压液体腔5位于上传压板4与下传压板6之间，里面装有传压液。传压液体腔5的厚度与圆形传压体厚度之比小于3/100，这样的比例可以保证仪器温度补偿系数较小，会使得测量值更加的准确，不受外界因素的干扰。压力传感器和圆形传压体之间采用密封技术，从而保证传压液不渗漏。
[0017]压力传感器包括外壳1、钢丝固定件2和钢丝3。钢丝固定件2位于外壳I内部，钢丝3安装在钢丝固定件2上。压力传感器垂直安装在圆形传压体的中部。
[0018]本装置中的压力传感器和圆形传压体有两种安装方式。如图1所示为第一种安装方式:在上传压板4上设置有一传压膜，弦式压力传感器的钢丝3 —端连接在传压膜上，传压膜采用弹性膜片。这样能够避免钢丝3与上传压板4的直接接触，能够进一步的减少测量误差，同时钢丝3不用与较为坚硬的上传压板4接触也增大了钢丝3自身的使用寿命。如图2是另一种安装方式:直接将弦式压力传感器安装在传压体上，本方式成本较低，而且安装起来较快，省时省力。
[0019]当被测结构物内部应力发生变化时，圆形传压体的下传压板6同步感受应力的变化，下传压板6将会产生变形，变形传递给钢丝3转变成钢丝3应力的变化，从而改变钢丝3的振动频率。通过测量振动频率，即可测出被测结构物的压应力值，同时可同步测出埋设点的温度值。
[0020]现有的振弦式混凝土压应力计主要用于隧道混凝土衬砌混凝土压应力的测量。如图3所示，仪器为二矩形薄板四周焊接而成，两板间间隙极小，并充传压液体，应力计上板用一传压管8与振弦式压力传感器相连，传感器尾部同时伸出一根很长的加压管7。将应力计埋设在混凝土衬砌中，或埋设在混凝土与隧洞壁之间。一般喷射混凝土浇筑完毕，待因混凝土水化热，温度下降，混凝土与仪器传压板间产生空隙。此时在加压管7上加压力，至传压板与混凝土空隙完全接触后，开始测混凝土的压应力。这种仪器外形尺寸虽然很薄，但由于传压液温度系数大，造成了仪器温度补偿系数大，从而不能准确直接的在混凝土中，特别是在大体积混凝土中测出混凝土压应力。
[0021]本装置与现有的装置相比具有以下优点:
1)温度补偿系数小，更有利于测值的准确性；
2)适用于大体积混凝土中压应力的测量。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，包括圆形传压体和与所述圆形传压体相连的弦式压力传感器，所述圆形传压体的厚度与直径之比小于1/15 ； 所述压力传感器包括外壳、位于所述外壳内部的钢丝固定件和安装在所述钢丝固定件上的钢丝； 所述圆形传压体包括上传压板、下传压板和位于所述上传压板与下传压板之间的传压液体腔，所述传压液体腔的厚度与圆形传压体厚度之比小于3/100 ;所述传压液体腔内设置有传压液； 所述压力传感器安装在所述上传压板上。
2.根据权利要求1所述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述上传压板上设置有传压膜。
3.根据权利要求2所述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述钢丝与所述传压膜相连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述传压膜采用弹性膜片。
5.根据权利要求1所述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述压力传感器和圆形传压体之间采用密封技术。
6.根据权利要求1所述的一种新型振弦式混凝土压应力计，其特征是，所述压力传感器垂直安装在所述圆形传压体的中部。
【文档编号】G01L1/10GK104075829SQ201410308398
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】郑水华, 刘观标, 廖占勇, 吕刚, 夏明 , 王甜 申请人:南京南瑞集团公司, 国网电力科学研究院