一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计

摘要

本发明公开了一种采用因瓦钢制作的应变片式引伸计，包括引伸杆和背面粘贴圆膜片应变片的弹性元件；所述弹性元件通过安装压板固定在右固定座的空腔内；所述引伸杆采用因瓦钢制作，其一端为半球形头，该半球形头插入右固定座的空腔内与弹性元件正面中心区域接触，引伸杆的另一端固定在左固定座上，使引伸杆水平置于固定在左固定座和右固定座下端的被测件上；引伸杆将被测件标距段内的变形传递给弹性元件，弹性元件变形使其表面粘贴的圆膜片应变片阻值发生变化，通过测量圆膜片应变片的应变电桥输出换算得到标距段变形和应变；本发明用于测量结构受外载荷和温度变化产生的微变形和应变，可用于大型建筑、桥梁等混凝土结构的变形及应变测量。

权利要求

1.一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计，包括引伸杆(3)和背面粘贴圆膜片应变片(7)的弹性元件(6)；其特征在于：所述弹性元件(6)通过安装压板(5)固定在右固定座(2)的空腔内；所述引伸杆(3)采用因瓦钢制作，其一端为半球形头，该半球形头插入右固定座(2)的空腔内与弹性元件(6)正面中心区域接触，引伸杆(3)的另一端固定在左固定座(1)上，使引伸杆(3)水平置于固定在左固定座(1)和右固定座(2)下端的被测件上；引伸杆(3)将被测件标距段内的变形传递给弹性元件(6)，弹性元件(6)变形使其表面粘贴的圆膜片应变片(7)阻值发生变化，通过测量圆膜片应变片(7)的应变电桥输出换算得到标距段变形和应变。

2.根据权利要求1所述的一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计，其特征在于：所述右固定座(2)上安装有防过载顶丝(8)，防过载顶丝(8)与圆膜片应变片(7)间预留一定间隙，防止引伸计弹性元件变形过大损坏。

3.根据权利要求1所述的一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计，其特征在于：所述引伸杆(3)的另一端通过螺纹连接固定在左固定座(1)上，外侧采用防脱螺母(4)锁紧。

说明书

一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计

技术领域

[0001] 本发明涉及一种应变式引伸计，具体涉及一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计。

背景技术

[0002] 目前大型建筑、桥梁等混凝土结构的变形及应变监测通常采用振弦式引伸计，振弦式传感器传感单元通常为一根金属弦，热膨胀系数与被测件接近或处于同一量级，因此无法测量结构自身因温度变化引起的热变形和应变。此外振弦式传感器对温度变化比较敏感，通常需要对测量结果进行修正。

发明内容

[0003] 为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计，用于测量结构受外载荷和温度变化产生的微变形和应变。

[0004] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

[0005] 一种采用因瓦钢引伸杆的应变式引伸计，包括引伸杆3和背面粘贴圆膜片应变片7的弹性元件6；所述弹性元件6通过安装压板5固定在右固定座2的空腔内；所述引伸杆3采用因瓦钢制作，其一端为半球形头，该半球形头插入右固定座2的空腔内与弹性元件6正面中心区域接触，引伸杆33的另一端固定在左固定座1上，使引伸杆3水平置于固定在左固定座1和右固定座2下端的被测件上；引伸杆3将被测件标距段内的变形传递给弹性元件6，弹性元件6变形使其表面粘贴的圆膜片应变片7阻值发生变化，通过测量圆膜片应变片7的应变电桥输出换算得到标距段变形和应变。

[0006] 所述右固定座2上安装有防过载顶丝8，防过载顶丝8与圆膜片应变片7间预留一定间隙，防止引伸计弹性元件变形过大损坏。

[0007] 所述引伸杆3的另一端通过螺纹连接固定在左固定座1上，外侧采用防脱螺母4锁紧。

[0008] 和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

[0009] 目前大型建筑、桥梁等混凝土结构的变形及应变监测通常采用振弦式引伸计，与振弦式引伸计相比，本发明优点如下：

[0010] 1)本发明采用引伸杆将被测对象变形传递至弹性元件，传感元件为电阻应变片组成的应变全桥。应变全桥是一种经典的传感单元，具有很高的测量精度，因此本发明引伸计的变形测量方式更准确。

[0011] 2)振弦式传感器传感单元通常为一根金属弦，热膨胀系数与被测件接近或处于同一数量级，因此无法测量结构因温度变化引起的热变形和应变。本发明采用因瓦钢杆传递变形，因瓦钢材料的热膨胀系数比混凝土低一个数量级，因此本发明利用因瓦钢变形传递杆和被测对象热膨胀系数差异可以测量被测对象因温度变化产生的热变形和应变。

附图说明

[0012] 图1为本发明的结构原理图。

[0013] 图2为本发明引伸杆的结构示意图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0015] 如图1所示，本发明引伸计通过左固定座1和右固定座2安装在被测构件表面；引伸杆3左侧安装在左固定座上，安装方式为螺纹连接，外侧用防脱螺母4锁紧；弹性元件6通过安装压板5安装在右固定座空腔内，安装压板5与 右固定座2连接方式为螺纹连接；弹性元件6背面粘贴圆膜片应变片7，组成应变全桥；防过载顶丝8安装在右固定座右侧，连接方式为螺纹连接。顶丝与弹性元件应变片粘接面预留一定间隙，防止弹性元件变形过大损坏。引伸杆右侧端面为球头，与弹性元件正面中心区域接触，将被测构件变形传递至弹性元件。

[0016] 如图2所示，本发明引伸杆3左侧为螺纹固定端，右侧为球头。

[0017] 本发明的工作原理是：引伸计3通过左固定座1和右固定座2安装在被测件表面，调节引伸杆3使弹性元件6承受预压，被测件受外载荷或因温度变化产生变形，固定座1和右固定座2间(标距段)的变形通过引伸杆3传递至弹性元件6，弹性元件6变形使表面粘贴的应变片7阻值发生变化，通过测量应变电桥输出电压ΔU换算得到标距段变形ΔL和应变ε：

[0018] ΔL＝k×ΔU，k为传感器灵敏系数；

[0019] ε＝ΔL/L＝k×ΔU/L，L为标距段长度；

[0020] 引伸计的变形传递部件引伸杆3采用因瓦钢制作，因瓦钢具有极低的热膨胀系数，通常比混凝土材料低一个数量级，环境温度变化时引伸杆产生的热变形远小于被测构件的热变形，因此本发明可以测量构件受外载荷和温度变化产生的微变形。

[0021] 本发明提供的应变式引伸计可用于大型建筑、桥梁等混凝土结构的变形及应变测量。