CN103884468A - 土工压力传感器多路压力标定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土工压力传感器多路压力标定装置，包括压力转换装置、传感器选择器和数字繁用表，压力转换装置包括底座、压力管和传感器安装装置，压力管引出一接头用于与压力产生装置连接，压力管上相通安装有多个传感器安装装置，传感器安装装置内设有与压力管相通且用于安装土工压力传感器的腔室，土工压力传感器的信号输出端通过传感器选择器与数字繁用表连接。本发明通过在压力管上安装多个传感器安装装置，能实现同时为多个土工压力传感器提供标定压力的目的，并通过传感器选择器和数字繁用表实现土工压力传感器的快速选定和标定压力显示，从而快速实现多个土工压力传感器的压力标定，显著提高了土工压力传感器压力标定的一致性和效率。

Description

土工压力传感器多路压力标定装置

技术领域

本发明涉及一种土工压力传感器标定装置，尤其涉及一种土工压力传感器多路压力标定装置。

背景技术

在土工离心模型试验中，通常需要利用土压传感器、孔隙水压力传感器等土工压力传感器对模型在离心力作用下的各种参数进行监测，然而该类土工压力传感器由于尺寸较小，通常都为扁平式结构，现有的通用压力传感器标定方式无法对该类传感器进行标定，因此在该类传感器研制和使用过程中，急需根据该传感器的特点设计一套专用的标定装置。

目前部分单位采用了比较简单的专用标定装置，即用简易的过渡接头与活塞压力计相连接，通过活塞压力计产生的压力直接作用在土工类传感器感压面上，实现该类传感器的标定。

上述简单的专用标定装置由于采用单个过渡接头直接与活塞压力计相连，传感器标定效率低，在批量进行标定时，标定周期长。同时传感器在简易标定装置中的定位一致性较差，传感器标定效果受操作人员的影响较大。另外，传感器在简易装置中安装时，通常都需要经过多次的调整，才能达到较好的密封效果，完成传感器的标定，所以不易于操作。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能同时实现多个传感器标定的土工压力传感器多路压力标定装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种土工压力传感器多路压力标定装置，包括压力转换装置、传感器选择器和数字繁用表，所述压力转换装置由外接的压力产生装置提供标定压力，所述传感器选择器选择所述压力转换装置的压力传感器，所述数字繁用表显示所述传感器选择器选择的传感器的压力标定值；所述压力转换装置包括底座、压力管和传感器安装装置，所述压力管引出一接头用于与所述压力产生装置连接，所述压力管上相通安装有多个所述传感器安装装置，所述传感器安装装置内设有与所述压力管相通的腔室，所述腔室用于安装土工压力传感器，所述土工压力传感器的信号输出端与所述传感器选择器的输入端连接。

上述结构中，压力管可用于安装多个传感器安装装置并承担输送标定高压介质的任务，由于压力管是相通的，所以从压力管的任何一个位置引出接头均可以实现输送标定高压介质的目的。传感器安装装置内的腔室用于安装土工压力传感器，这样土工压力传感器就能感应到高压介质产生的标定压力，该压力被土工压力传感器转换为电信号传输给传感器选择器，然后再传输给数字繁用表显示出相应的压力标定值，从而实现快速为多个土工压力传感器完成标定压力测试的目的。

具体地，所述传感器安装装置包括过渡接头、“O”型密封圈、限位环、压板和压头，所述过渡接头由下部的连接管和上部的腔体构成，所述腔体的顶部开口，所述腔体内的上部与所述压头的下部连接，所述腔体的底部与所述连接管的上端相通连接，所述连接管的下端与所述压力管相通连接，所述“O”型密封圈安装于所述腔体的内底部，所述限位环置于所述“O”型密封圈的上方并用于对所述土工压力传感器进行限位，所述压板置于所述限位环的上方且位于所述压头的下方，所述压板、所述限位环的内壁、所述“O”型密封圈的内壁和所述腔体的内底部共同形成所述腔室，所述腔室位于所述连接管上端的通孔的正上方。

上述结构中，“O”型密封圈预先安装在过渡接头的腔体内，使用时由上而下安装土工压力传感器，然后由上而下安装限位环，再由上而下安装压板和压头，在压头的压力作用下，压板压紧土工压力传感器，使土工压力传感器的外底部与“O”型密封圈的上面紧密接触实现对高压介质的密封，使高压介质不能进入到土工压力传感器的上部，从而完成土工压力传感器的安装，实现土工压力传感器精确感应高压介质的标定压力的目的。

优选地，所述腔体的内底部设有凹环，所述“O”型密封圈置于所述凹环内；所述限位环为聚四氟乙烯限位环；所述限位环为开口环。

为了便于安装压板并引出土工压力传感器的信号线，所述腔体的侧壁上设有竖直方向的开口槽，所述压板设有手柄，所述手柄穿过所述开口槽置于所述腔体外。

优选地，所述腔体内的上部与所述压头的下部通过螺纹连接。

为了兼容实现手拧旋转压紧压头和扳手旋转压紧压头的功能，所述压头的上部设有圆柱形手柄和六角柱。

为了便于接线，所述底座上设有多个传感器接线座，多个所述传感器接线座与多个所述传感器安装装置一一对应，所述传感器接线座的一端用于连接所述土工压力传感器的信号输出端，所述传感器接线座的另一端用于连接所述传感器选择器。

为了便于安装和扩容，所述传感器安装装置通过三通接头与所述压力管相通连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过在压力管上安装多个传感器安装装置，能实现同时为多个土工压力传感器提供标定压力的目的，并通过传感器选择器实现土工压力传感器的快速选定，并将选定的土工压力传感器的输出信号传输给数字繁用表显示出相应的压力标定值，从而快速实现多个土工压力传感器的压力标定，显著提高了土工压力传感器压力标定的一致性和效率；通过由上而下安装并压紧、密封的结构安装土工压力传感器，结构简单且性能稳定可靠、安装快捷，能提高土工压力传感器压力标定的精确性和效率。

附图说明

图1是本发明所述土工压力传感器多路压力标定装置的整体结构图；

图2是本发明所述压力转换装置的立体结构图；

图3是本发明所述传感器安装装置的剖视结构图，剖视方向为竖直轴线方向，图中安装了土工压力传感器；

图4是本发明所述过渡接头的立体结构图；

图5是本发明所述限位环的立体结构图；

图6是本发明所述压板的立体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图6所示，本发明所述土工压力传感器多路压力标定装置包括压力转换装置2、传感器选择器3和数字繁用表5，压力转换装置2包括底座21、压力管1和传感器安装装置6，底座21上设有多个与传感器安装装置6一一对应的传感器接线座25，传感器安装装置6包括过渡接头62、“O”型密封圈65、限位环64、压板63和压头61，过渡接头62由下部的连接管62B和上部的腔体62A构成，压力管1通过安装架22安装于底座21上，压力管1引出一接头（即图1和图2中的“L”形压力管1，为单独标记）用于与压力产生装置（一般为活塞压力计，提供的是高压油）连接，多个传感器安装装置6的过渡接头62的连接管62B的下端分别通过三通接头23安装于压力管1上并与压力管1相通，过渡接头62的腔体62A的顶部开口，腔体62A内的上部与压头61的下部通过螺纹连接，腔体62A的底部与连接管62B的上端相通连接，腔体62A的内底部设有凹环67，“O”型密封圈65置于凹环67内，“O”型密封圈65安装于腔体62A的内底部，限位环64置于“O”型密封圈65的上方并用于对土工压力传感器7进行限位，限位环64为聚四氟乙烯开口环，压板63置于限位环64的上方且位于压头61的下方，压板63、限位环64的内壁、“O”型密封圈65的内壁和腔体62A的内底部共同形成腔室66，腔室66位于连接管62B上端的通孔的正上方，使用时土工压力传感器7安装于腔室66内，腔体62A的侧壁上设有竖直方向的开口槽621，压板63设有手柄631，手柄631和土工压力传感器7的信号线71均穿过开口槽621置于腔体62A外，信号线71与传感器接线座25的一端连接，传感器接线座25的另一端与传感器选择器3的输入端连接，传感器选择器3的输出端与数字繁用表5的输入端连接，数字繁用表5显示传感器选择器3选择的土工压力传感器7的压力标定值。

图1中还示出了稳压电源4，用于通过传感器选择器3为土工压力传感器7提供电源。

如图3所示，压头61的上部设有圆柱形手柄61A和六角柱61B，圆柱形手柄61A用于用手拧动旋转压头61使其下端在腔体62A内上下移动，六角柱61B用于通过扳手拧动旋转压头61使其下端在腔体62A内上下移动。

如图1和图2所示，压力管1可以做成各种形状，如“U”形、“O”形、“S”形、“Z”形、螺旋形等，压力管1的接头引出位置也可以为压力源1的任何部位。本例中压力管1为“U”形，其接头引出位置为“U”形中部。底座21可以为平板形或腔体形等，本例的底座21为腔体形，压力管1安装于底座21的腔体内，传感器接线座25安装于底座21的上部边缘。

结合图1-图6，安装土工压力传感器7时，“O”型密封圈65预先安装在过渡接头62的腔体62A内，然后由上而下安装土工压力传感器7，将土工压力传感器7置于腔室66内；然后由上而下将限位环64安装于土工压力传感器7的周围；再由上而下安装压板63，安装时手持压板63的手柄631，让手柄631由上而下穿过开口槽621；最后安装压头61，安装时，可以通过旋转圆柱形手柄61A或六角柱61B实现压头61的下端向下移动直至压紧压板63，在压头61的压力作用下，压板63压紧土工压力传感器7，使土工压力传感器7的外底部与“O”型密封圈65的上面紧密接触实现对高压油的密封，使高压油不能进入到土工压力传感器7的上部，此时完成土工压力传感器7的安装。

然后，外接的活塞压力计为压力管1提供高压油，高压油分别到达多个传感器安装装置6的连接管62B，再到达腔体62A的腔室66内的下部并与土工压力传感器7的外底部接触，由下而上为土工压力传感器7提供标定压力。

土工压力传感器7感应到高压油产生的标定压力后，将该压力转换为电信号并传输给传感器选择器3，传感器选择器3选择相应的一个或多个土工压力传感器7的信号传输给数字繁用表5，数字繁用表5显示出相应的压力标定值，从而实现快速为多个土工压力传感器7完成标定压力测试的目的。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，比如：传感器安装装置6也可以采用其它结构如高压介质从上方或侧向为传感器提供标定压力的结构；“O”型密封圈65也可以直接安装于腔体62A内的底部或安装于凸环上；限位环64也可以采用闭口环；腔体62A的侧壁上也可以不设开口槽621压板63也可以不设手柄631；腔体62A内的上部与压头61的下部也可通过卡接结构连接；传感器接线座25也可不要；传感器安装装置6的过渡接头62的连接管62B的下端也可直接焊接安装于压力管1上；高压油也可采用其它高压介质如高压水或高压气体；只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种土工压力传感器多路压力标定装置，包括压力转换装置、传感器选择器和数字繁用表，所述压力转换装置由外接的压力产生装置提供标定压力，所述传感器选择器选择所述压力转换装置的压力传感器，所述数字繁用表显示所述传感器选择器选择的传感器的压力标定值；其特征在于：所述压力转换装置包括底座、压力管和传感器安装装置，所述压力管引出一接头用于与所述压力产生装置连接，所述压力管上相通安装有多个所述传感器安装装置，所述传感器安装装置内设有与所述压力管相通的腔室，所述腔室用于安装土工压力传感器，所述土工压力传感器的信号输出端与所述传感器选择器的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述传感器安装装置包括过渡接头、“O”型密封圈、限位环、压板和压头，所述过渡接头由下部的连接管和上部的腔体构成，所述腔体的顶部开口，所述腔体内的上部与所述压头的下部连接，所述腔体的底部与所述连接管的上端相通连接，所述连接管的下端与所述压力管相通连接，所述“O”型密封圈安装于所述腔体的内底部，所述限位环置于所述“O”型密封圈的上方并用于对所述土工压力传感器进行限位，所述压板置于所述限位环的上方且位于所述压头的下方，所述压板、所述限位环的内壁、所述“O”型密封圈的内壁和所述腔体的内底部共同形成所述腔室，所述腔室位于所述连接管上端的通孔的正上方。

3.根据权利要求2所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述腔体的内底部设有凹环，所述“O”型密封圈置于所述凹环内。

4.根据权利要求2所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述限位环为聚四氟乙烯限位环。

5.根据权利要求2或4所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述限位环为开口环。

6.根据权利要求2所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述腔体的侧壁上设有竖直方向的开口槽，所述压板设有手柄，所述手柄穿过所述开口槽置于所述腔体外。

7.根据权利要求2或6所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述腔体内的上部与所述压头的下部通过螺纹连接。

8.根据权利要求2所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述压头的上部设有圆柱形手柄和六角柱。

9.根据权利要求1或2所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述底座上设有多个传感器接线座，多个所述传感器接线座与多个所述传感器安装装置一一对应，所述传感器接线座的一端用于连接所述土工压力传感器的信号输出端，所述传感器接线座的另一端用于连接所述传感器选择器。

10.根据权利要求1或2所述的土工压力传感器多路压力标定装置，其特征在于：所述传感器安装装置通过三通接头与所述压力管相通连接。

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