圆孔内壁环向应变计的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩石变形测量，具体是指一种圆孔内壁环向应变计。
【背景技术】
[0002]随着工程建设的复杂程度不断加大，为了更好地了解现场岩体的力学性质，需要对岩岩石进行室内力学试验研究以获取复杂应力作用下岩石的强度、变形和破坏形态。避免因岩石的变形破坏造成重大的工程事故。
[0003]工程岩体现场开挖过程中岩体内部的应力状态极为复杂，表现为:应力主轴方向不变情况下主应力大小变化、主应力大小不变情况下应力主轴旋转、应力主轴方向旋转及主应力大小变化。从宏观角度考虑，上述应力状态的改变会导致岩体产生塑性变形，弹性参数和强度参数发生改变;从微观角度考虑，岩体内部有微裂隙产生、贯通和扩展。
[0004]目前，依据空心圆柱形试样的受力特点，岩土工程技术领域已开发出适用于土试样以及岩石试样的空心圆柱扭剪仪，可以实现应力主轴旋转等复杂的应力路径。针对岩石空心圆柱扭剪仪，应变测量目前主要采用在岩石试样表面粘贴应变片的方式，该种方式主要存在以下缺点:I)加工岩石试样过程中，内孔的内壁不光滑，有钻纹，应变片不能与岩石试样内壁进行很好的贴合;2)用于试验的岩石试样尺寸较小，在岩石试样内孔中粘贴应变片的工作空间小，很难控制应变片的粘贴位置，致使测得的应变产生误差；3)应变片很脆弱，在后期岩石试样制备过程中易损坏，而一旦发生损坏，就只能放弃该位置的数据采集，致使得到的数据不完整;4)应变片测得的数据只能反映粘贴区域局部的变形，具有局限性。
[0005]应变片法精度和可靠性不高，操作麻烦，造成试验数据采集受限，影响试验结果的分析。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的就是要提供一种圆孔内壁环向应变计，通过与圆孔内壁贴合的刚环将圆孔内壁的变形传递到第一钢片的螺丝上，从而使螺丝的端头给第二钢片的一端施加压力，由于第二钢片的另一端固定，使得第二钢片发生变形，这样可以实现将圆孔内壁的变形成倍地放大到电阻片所在的位置上。
[0007]为实现上述目的，本实用新型所设计的一种圆孔内壁环向应变计，用于放置在圆孔内测量圆孔内壁的变形，它包括刚环，所述刚环上开设有一个开口，所述刚环内设有平行布置的第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架的一端分别固定在开口处，所述第一支架、第二支架与刚环为一体结构;还包括第一钢片和应变式传感器，所述应变式传感器包括第二钢片和电阻片，所述第二钢片上开设有凹槽，所述电阻片贴在凹槽的底部，电阻片连接的电缆从圆孔内引出；所述第一钢片的一端与第一支架的另一端固定连接，所述第一钢片的另一端设有贯穿第一钢片的螺丝，所述螺丝的端头与第二钢片的一端抵触，所述第二钢片的另一端固定在第二支架的另一端，所述第一钢片和第二钢片呈水平布置。
[0008]优选地，所述电阻片靠近第二钢片的另一端，远离第二钢片的一端。
[0009]进一步地，所述第一钢片的一端通过销轴与第一支架的另一端固定连接，所述第二钢片的另一端通过销轴与第二支架的另一端固定连接。
[0010]再进一步地，所述第一支架和第二支架的两端平齐。
[0011]更进一步地，所述第一钢片的另一端与第二钢片的一端平齐。
[0012]本实用新型的优点在于:
[0013]其一，本实用新型通过与圆孔内壁贴合的刚环将圆孔内壁的变形传递到第一钢片的螺丝上，从而使螺丝的端头给第二钢片的一端施加压力，由于第二钢片的另一端固定，使得第二钢片发生变形，这样可以实现将圆孔内壁的变形成倍地放大到电阻片所在的位置上。
[0014]其二，本实用新型的第二钢片在电阻片位置对应的钢片厚度小于其它位置对应的钢片厚度，这使得第二钢片发生变形主要集中在电阻片对应的钢片位置上，使得整个应变计灵敏度高。
[0015]其三，本实用新型设计合理，结构简单，灵敏度高，稳定性好，适用于内孔的应变测量。
【附图说明】
[0016]图1为一种圆孔内壁环向应变计的结构示意图；
[0017]图2为图1沿A-A方向的剖面示意图；
[0018]图3为本实用新型刚环内的结构示意图。
[0019]图中:刚环I;开口1.1;第一支架2(其中:第一销轴2.1);第二支架3(其中:第二销轴3.1);第一钢片4;螺丝4.1;应变式传感器5(其中:第二钢片5.1，电阻片5.2，凹槽5.11);电缆6。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本实用新型的限制。
[0021]如图1和图2所示的一种圆孔内壁环向应变计，用于放置在圆孔内测量圆孔内壁的变形，它包括刚环I，刚环I上开设有一个开口 1.1，刚环I内设有平行布置的第一支架2和第二支架3，第一支架2和第二支架3的一端分别固定在开口 1.1处，第一支架2、第二支架3与刚环I为一体结构。
[0022]该装置还包括第一钢片4和应变式传感器5。应变式传感器5包括第二钢片5.1和电阻片5.2，第二钢片5.1上开设有凹槽5.11,电阻片5.2贴在凹槽5.11的底部，电阻片5.2连接的电缆6从圆孔内引出，其中电阻片5.2靠近第二钢片5.1的另一端，远离第二钢片5.1的一端。
[0023]如图3所示，第一钢片4的一端通过第一销轴2.1与第一支架2的另一端固定连接，第一钢片4的另一端设有贯穿第一钢片4的螺丝4.1，螺丝4.1的端头与第二钢片5.1的一端抵触，第二钢片5.1的另一端通过第二销轴3.1与第二支架3的另一端固定连接，第一钢片4和第二钢片5.1呈水平布置。其中，第一支架2和第二支架3的两端平齐;第一钢片4的另一端与第二钢片5.1的一端平齐。
[0024]本实用新型工作时，将圆孔内壁环向应变计放置于圆孔内，与圆孔内壁贴合的刚环I将圆孔内壁的变形传递到第一钢片4的螺丝4.1上，从而使螺丝4.1的端头给第二钢片5.1的一端施加压力，由于第二钢片5.1的另一端固定，使得第二钢片5.1发生变形，这样可以实现将圆孔内壁的变形成倍地放大到电阻片5.2所在的位置上。
[0025]本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种圆孔内壁环向应变计，用于放置在圆孔内测量圆孔内壁的变形，其特征在于:它包括刚环(I)，所述刚环(I)上开设有一个开口(1.1)，所述刚环(I)内设有平行布置的第一支架(2)和第二支架(3)，所述第一支架(2)和第二支架(3)的一端分别固定在开口(1.1)处；还包括第一钢片(4)和应变式传感器(5)，所述应变式传感器(5)包括第二钢片(5.1)和电阻片(5.2)，所述第二钢片(5.1)上开设有凹槽(5.11)，所述电阻片(5.2)贴在凹槽(5.11)的底部，电阻片(5.2)连接的电缆(6)从圆孔内引出；所述第一钢片(4)的一端与第一支架(2)的另一端固定连接，所述第一钢片(4)的另一端设有贯穿第一钢片(4)的螺丝(4.1)，所述螺丝(4.1)的端头与第二钢片(5.1)的一端抵触，所述第二钢片(5.1)的另一端固定在第二支架(3)的另一端，所述第一钢片(4)和第二钢片(5.1)呈水平布置。2.根据权利要求1所述的圆孔内壁环向应变计，其特征在于:所述电阻片(5.2)靠近第二钢片(5.1)的另一端，远离第二钢片(5.1)的一端。3.根据权利要求1所述的圆孔内壁环向应变计，其特征在于:所述第一钢片(4)的一端通过第一销轴(2.1)与第一支架(2)的另一端固定连接，所述第二钢片(5.1)的另一端通过第二销轴(3.1)与第二支架(3)的另一端固定连接。4.根据权利要求1所述的圆孔内壁环向应变计，其特征在于:所述第一支架(2)和第二支架(3)的两端平齐。5.根据权利要求1所述的圆孔内壁环向应变计，其特征在于:所述第一钢片(4)的另一端与第二钢片(5.1)的一端平齐。
【专利摘要】本实用新型公开了一种圆孔内壁环向应变计，包括刚环，刚环上开设有一个开口，刚环内设有平行布置的第一支架和第二支架，第一支架和第二支架的一端分别固定在开口处；还包括第一钢片和应变式传感器，应变式传感器包括第二钢片和电阻片，第二钢片上开设有凹槽，电阻片贴在凹槽的底部，电阻片连接的电缆从圆孔内引出；第一钢片的一端与第一支架的另一端固定连接，第一钢片的另一端设有贯穿第一钢片的螺丝，螺丝的端头与第二钢片的一端抵触，第二钢片的另一端固定在第二支架的另一端，第一钢片和第二钢片呈水平布置。本实用新型设计合理，结构简单，灵敏度高，稳定性好，适用于内孔的应变测量。
【IPC分类】G01B7/16
【公开号】CN205192426
【申请号】CN201520969759
【发明人】周辉, 姜玥, 卢景景, 胡大伟, 张传庆, 高阳, 陈珺
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月27日