一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，属于应变测量技术领域。


背景技术：

2.工程技术领域中存在大量钢结构建筑，钢结构体系的承载能力及稳定性是其设计及运营阶段需要重点关注的问题，而采用应变片对钢构件应力进行实时监控是验证其安全稳定性的有效手段。应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。由于应变片对构件应变变化的灵敏度高，其粘贴质量对测量精度的影响至关重要。此外，为了在测量过程中确定平面应力场中主应变的大小和方向，通常采用粘贴两个或两个以上不同轴向敏感栅的电阻应变计形成应变花的测量方式，由于换算过程中默认应变花中各应变片角度完全符合理想状态，因此粘贴过程中各应变片间的角度偏差同样会造成测量误差。
3.实际工程中由于操作环境的复杂性，应变片及应变花的粘贴受操作环境及操作空间的限制较大。在目光平视及仰视方向粘贴应变片时，当粘贴面抛光磨平后，由于胶水凝固需要时间，因此需要人为按压应变片一段时间，当操作空间有限或高空作业时，施工人员维持上述按压动作将会异常费力甚至存在坠落风险。另一方面，由于现场操作环境限制，应变花的粘贴工作并不能保证角度完全符合理论角度，有时甚至因为操作空间限制产生较大的角度偏差，即使近似完成理想粘贴角度也将付出较大代价。
4.基于上述原因，亟需发明一种适用于钢构件的应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，满足各种复杂操作环境下的应变片粘贴工作及应变花角度精确确定工作。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，操作简单，可以在粘贴工作前预先确定应变片的位置以及应变花各应变片间的相对角度，避免了因实际操作空间限制引起的粘贴偏差，并且在应变片按压到位后通过螺纹自动固定按压杆的位置，无需人为持续施加力，可在胶水凝结期间解放人力。
6.本实用新型采用以下技术方案：
7.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，包括骨架，所述骨架底部设置有磁铁，用于吸附在钢构件上；
8.所述骨架上设置有按压装置，按压装置包括一箱体和设置于箱体内部的按压联动装置，所述箱体底部设置有应变花预留通道a，箱体底部在应变花预留通道a上方设置有托片预留空间，用于插入托片，所述托片上设置有应变花预留通道b，应变片或应变花预粘贴在托片的应变花预留通道b处；
9.所述按压联动装置底部设置有应变花按压凸起，其形状与应变花形状相同，应变
花按压凸起能够上下运动并能够依次穿过应变花预留通道b、应变花预留通道a将应变片或应变花粘贴在钢构件表面。
10.本实用新型中，应变花预留通道a和应变花预留通道b优选形状相同，托片预留空间呈水平状态，托片可插入托片预留空间内，且二者立体形状相同，即托片插入预留空间后正好将该空间填满，插入后应变花预留通道b和应变花预留通道a上下对应，应变片/应变花粘贴在托片的应变花预留通道b处，可以保证应变片/应变花位置与应变花预留通道a在竖直方向位置对应。
11.优选的，所述骨架为长方体结构，骨架的上下两面上沿长度方向分别设置有两根圆形纵杆，即骨架的上面设置有两根圆形纵杆，下面设置有两根纵杆，所述按压装置的箱体上设置有四个滑动耳，四个滑动耳套装在四个圆形纵杆上并能够沿按压装置纵向滑动。
12.优选的，所述骨架底部两侧均设置有金属底座，磁铁固定于金属底座上。
13.优选的，所述按压联动装置包括上部的旋转杆和下部的按压杆，所述旋转杆的顶部设置有旋转帽，中部设置有轴承，下部设置有外螺纹，所述轴承内表面固定于旋转杆上，外表面固定于箱体内部，可以保证旋转杆只能自由转动，无法相对于箱体上下运动；
14.所述按压杆外表面设置有沿其长度方向分布的多个限位凸起，优选为四个，箱体内表面设置有与限位凸起相配合的限位凹槽，安装后，限位凸起位于限位凹槽内，保证了按压杆只能相对于箱体做上下运动而无法旋转，所述按压杆的内部中空且设置有内螺纹，该内螺纹与旋转杆的外螺纹相互配合。
15.优选的，所述应变花按压凸起固定于按压杆底部。
16.优选的，所述托片材质为硬质塑料，应变花预留通道b处设置有塑料膜，以保证应变花按压凸起在按压时塑料膜及时脱落，并将塑料膜位置的应变片/应变花顺利按压至预定位置。
17.值得注意的是，托片具有一定的厚度，应变花/应变片优选粘贴于托片的应变花预留通道b内塑料膜的下方，粘贴后不影响托片的整体厚度。
18.在应变片/应变花粘贴时，优选将其反面粘贴在托片上，保证按压时应变片/应变花的正面直接粘贴在钢构件表面。
19.本实用新型的应变花可以为三轴45
°
应变花形状、二轴90
°
应变花、三轴60
°
应变花等，当仅粘贴单个应变片时可以仅在应变花其中一处应变片位置放置应变片，实现单个应变片的粘贴。
20.本实用新型未详尽之处，均可参见现有技术。
21.本实用新型的有益效果为：
22.1)本实用新型可通过磁铁吸附力吸附于钢构件表面，可重复利用且便于操作。
23.2)本实用新型可在实际进行应变片/应变花粘贴工作前预先确定应变片的位置以及应变花各应变片间的相对角度，避免了因实际操作空间限制引起的粘贴偏差，降低了应变换算(尤其是通过应变花换算主应力)误差。
24.3)本实用新型通过旋转杆带动按压杆按压应变片，在按压到位后通过螺纹自动固定旋转杆与按压杆的位置，无需认为持续施加旋拧力，可在胶水凝结期间解放人力。
25.4)本实用新型在实际操作之前将应变片/应变花粘贴于托片中的塑料薄膜处，进入粘贴现场后将托片放入托片预留空间中即可实现应变片/应变花的定位，节省了粘贴现
场的操作时间，有助于加快实际工程中有操作时间限制时的进度。
26.5)本实用新型的按压装置可沿四个圆形纵杆纵向移动，在同一纵向水平面上另有预定应变片/应变花粘贴位置时仅移动按压装置至应变花预留通道至规定位置上方即可，无需整体移动装置，操作简便。
27.6)本实用新型可根据应变花的类型不同，改变应变花按压凸起、应变花预留通道a及应变花预留通道b的形状，实现多种应变花的粘贴。
附图说明
28.图1为本实用新型的整体结构示意图；
29.图2为图1的结构分离示意图；
30.图3为本实用新型的骨架结构分离示意图；
31.图4为本实用新型的按压装置结构示意图；
32.图5为本实用新型的旋转杆局部结构示意图；
33.图6(a)为本实用新型的按压杆结构示意图一；
34.图6(b)为本实用新型的按压杆结构示意图二；
35.图7为本实用新型的按压装置底部结构示意图；
36.图8为托片放置于托片预留空间的过程示意图；
37.图9为托片结构示意图；
38.图中，1-骨架，2-按压装置，3-磁铁，4-滑动耳，5-圆形纵杆，6-金属底座，7-箱体，8-按压联动装置，9-旋转杆，10-按压杆，11-旋转帽，12-轴承，13-外螺纹，14-限位凸起，15-应变花按压凸起，16-托片预留空间，17-应变花预留通道a，18-托片，19-应变花预留通道b，20-应变片，21-塑料膜，22-内螺纹。
具体实施方式：
39.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本实用新型未详尽说明的，均按本领域常规技术。
40.实施例1：
41.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，如图1～9所示，包括骨架1，骨架1底部设置有磁铁3，用于吸附在钢构件上；
42.骨架1上设置有按压装置2，按压装置2包括一箱体7和设置于箱体7内部的按压联动装置8，箱体7底部设置有应变花预留通道a17，箱体7底部在应变花预留通道a 17上方设置有托片预留空间16，用于插入托片18，托片19上设置有应变花预留通道b19，应变片或应变花预粘贴在托片的应变花预留通道b19处；
43.按压联动装置8底部设置有应变花按压凸起15，其形状与应变花形状相同，应变花按压凸起15能够上下运动并能够依次穿过应变花预留通道b19、应变花预留通道a 17将应变片或应变花粘贴在钢构件表面。
44.本实施例中，应变花预留通道a和应变花预留通道b形状相同，托片预留空间呈水平状态，托片可插入托片预留空间内，且二者立体形状相同，即托片插入预留空间后正好将
该空间填满，插入后应变花预留通道b和应变花预留通道a上下对应，应变片/应变花粘贴在托片的应变花预留通道b处，可以保证应变片/应变花位置与应变花预留通道a在竖直方向位置对应。
45.实施例2：
46.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，结构如实施例1所示，所不同的是，如图2、3所示，骨架1为长方体结构，骨架1的上下两面上沿长度方向分别设置有两根圆形纵杆5，即骨架的上面设置有两根圆形纵杆，下面设置有两根纵杆，按压装置的箱体7上设置有四个滑动耳4，四个滑动耳4套装在四个圆形纵杆5上并能够沿按压装置纵向滑动。
47.实施例3：
48.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，结构如实施例1所示，所不同的是，骨架1底部两侧均设置有金属底座6，磁铁3固定于金属底座6上。
49.实施例4：
50.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，结构如实施例3所示，所不同的是，如图4、5、6所示，按压联动装置8包括上部的旋转杆9和下部的按压杆10，旋转杆9的顶部设置有旋转帽11，中部设置有轴承12，下部设置有外螺纹13，轴承12内表面固定于旋转杆9上，外表面固定于箱体7内部，可以保证旋转杆只能自由转动，无法相对于箱体上下运动；
51.按压杆10外表面设置有沿其长度方向分布的4个限位凸起14，箱体7内表面设置有与限位凸起相配合的限位凹槽，安装后，限位凸起14位于限位凹槽内，保证了按压杆只能相对于箱体做上下运动而无法旋转，按压杆10的内部中空且设置有内螺纹22，该内螺纹22与旋转杆的外螺纹13相互配合。
52.实施例5：
53.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，结构如实施例3所示，所不同的是，应变花按压凸15起固定于按压杆10底部。
54.实施例6：
55.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置，结构如实施例3所示，所不同的是，托片18材质为硬质塑料，应变花预留通道b19处设置有塑料膜21，以保证应变花按压凸起在按压时塑料膜及时脱落，并将塑料膜位置的应变片/应变花顺利按压至预定位置。
56.托片18具有一定的厚度，应变花或应变片20优选粘贴于托片的应变花预留通道b内塑料膜21的下方，粘贴后不影响托片的整体厚度。
57.在应变片/应变花粘贴时，优选将其反面粘贴在托片上，保证按压时应变片/应变花的正面直接粘贴在钢构件表面。
58.本实施例的变花可以为三轴45
°
应变花形状。
59.实施例7：
60.一种钢构件表面应变片及应变花精确定位辅助粘贴装置的使用方法，包括如下步骤：
61.s1，准备托片，并在进入施工操作现场前将应变片精确粘贴于塑料膜位置；
62.s2，进入施工操作现场后移动辅助粘贴装置使其中线与应变片粘贴位置中线重合后通过磁铁吸附力将其吸附于钢构件表面，然后移动按压装置，使其沿圆形纵杆5纵向移动，保证按压装置中应变片纵向位置与预定位置重合；
63.s3，将带应变花/应变片的托片放入托片预留空间16内，并使应变片的粘贴面朝向钢构件一侧，使托片完全进入托片预留空间，以保证应变片/应变花位置与应变花预留通道a竖向重合；
64.s4，在钢构件表面应变片/应变花预定位置处涂抹胶水；
65.s5，旋转旋转帽11，此时旋转杆9转动但并不上下运动，通过螺纹带动按压杆10向下运动，此时按压杆下方的应变花按压凸起15与应变片托片中的塑料膜21接触，并将其按压至脱落，带动其下方的应变花/应变片20到达指定位置。
66.s6，停止旋转旋转帽11，此时通过按压杆10的持续按压直至胶水凝结；
67.s7，若同一纵向水平面上另有预定应变片/应变花粘贴位置，则水平移动按压装置，使其沿圆形纵杆5纵向移动至下一位置，重新放置新的托片；若无其他预留位置，取下该装置重新在其他位置定位并粘贴应变片/应变花。
68.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。