CN106500652A - 一种随动多点接触式环向应变测量装置 - Google Patents

一种随动多点接触式环向应变测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种随动多点接触式环向应变测量装置，包括连接环、固定器和LVDT传感器，穿过所述连接环的侧壁均匀分布若干个安装件，所述安装件为方形，并设有圆形通孔，所述固定器和LVDT传感器通过连接件交替安装在所述通孔内；所述固定器包括具有伸缩功能的固定杆和设置在固定杆两端的端帽，其中，与安装在连接环中心处的试样相接触的端帽为弧形端帽，且弧形与试样的外周相配，所述固定杆上套设有固定器弹簧，且所述固定器弹簧的两端分别固定在弧形端帽和安装件上；所述LVDT传感器的探头朝向试样，所述LVDT传感器的固定杆上套设有传感器弹簧，且所述传感器弹簧的而两端分别固定在探头基座和安装件上。

Description

一种随动多点接触式环向应变测量装置
技术领域
本发明涉及一种随动多点接触式环向应变测量装置，属于岩土工程技术领域。
背景技术
岩石种类繁多，性质复杂，对岩石力学特性的试验研究起步较晚。目前，室内试验测量(类)岩石环向应变的测量通常是使用电阻应变片或改进的电阻应变计。现有的方法只能测量应变片所在位置的局部应变，测量范围小，且操作复杂；其他一些改进的电阻应变计灵敏度低，寿命短，测量误差大，操作不便，室内试验的环向应变测量已经成为岩石特性研究的掣肘，为此，需要有一种能够精确、简便测试类岩石试样端面平整度和垂直度的仪器装置和方法来解决此类问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种针对圆柱状类岩石或管道试验的随动多点接触式环向应变测量装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种随动多点接触式环向应变测量装置，包括连接环、固定器和LVDT传感器，穿过所述连接环的侧壁均匀分布若干个安装件，所述安装件为方形，并设有圆形通孔，所述固定器和LVDT传感器通过连接件交替安装在所述通孔内；
所述固定器包括具有伸缩功能的固定杆和设置在固定杆两端的端帽，其中，与安装在连接环中心处的试样相接触的端帽为弧形端帽，且弧形与试样的外周相配，所述固定杆上套设有固定器弹簧，且所述固定器弹簧的两端分别固定在弧形端帽和安装件上；
所述LVDT传感器的探头朝向试样，所述LVDT传感器的固定杆上套设有传感器弹簧，且所述传感器弹簧的而两端分别固定在探头基座和安装件上。
进一步，所述连接环包括平行设置的两个环片和与两个环片外边缘处一体成型的侧壁，所述安装件穿过所述侧壁置于两个环片之间，所述固定器和所述LVDT传感器交替安装在所述安装件的通孔内。
进一步，所述连接环包括平行设置的三个环片和与三个环片边缘处一体成型的侧壁，所述安装件穿过所述侧壁置于相邻两个环片之间，所述固定器和所述LVDT传感器交替安装在所述安装件的通孔内，且所述固定器和所述LVDT传感器不在同一水平面内。
进一步，所述环片上设有扇形镂空，所述侧壁上设有长方形镂空，且所述长方形镂空的上下边长与扇形镂空弧形面的外弧线的弦长相等。
进一步，所述连接件包括设置在固定杆上的凸起和设置在安装件外端部的固定块上，所述固定块靠近固定杆的侧壁上设有与所述凸起相配的凹槽，且所述凹槽的长度小于固定块的长度。
进一步，所述固定器弹簧的劲度系数大于所述传感器弹簧的劲度系数。
本发明所达到的有益技术效果：本发明提供的一种随动多点接触式环向应变测量装置，可以测量圆柱形(类)岩石试样或圆柱管道任意界面的环向变形，省去了每次试验都需要贴应变片的步骤，且量程和控制范围大，结构简单，寿命长，测得的数据精准，稳定性好，且不易受外界干扰。
附图说明
图1本发明具体实施例一结构示意图；
图2本发明具体实施例二结构示意图；
其中：1连接环；2固定器；3传感器；101扇形镂空102固定块；103凹槽；104安装件；201弧形端帽；202固定器弹簧；203凸起；301探头；302传感器弹簧；。
具体实施方式
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。
本发明提供一种随动多点接触式环向应变测量装置，包括连接环1、固定器2和LVDT传感器3，穿过所述连接环1的侧壁均匀分布若干个安装件104，所述安装件104为方形，并设有圆形通孔，所述固定器2和LVDT传感器3通过连接件104交替安装在所述通孔内；
所述固定器2包括具有伸缩功能的固定杆和设置在固定杆两端的端帽，其中，与安装在连接环中心处的试样相接触的端帽为弧形端帽201，且弧形与试样的外周相配，弧形端帽201可以是任何几何形状，只要保证与试样接触的面为弧形面即可，如圆形、方形；所述固定杆上套设有固定器弹簧202，且所述固定器弹簧202的两端分别固定在弧形端帽201和安装件104上；
所述LVDT传感器3的探头301朝向试样，所述LVDT传感器3的固定杆上套设有传感器弹簧302，且所述传感器弹簧302的而两端分别固定在探头基座和安装件104上。
所述固定器弹簧202的劲度系数大于所述传感器弹簧302的劲度系数。
所述连接件包括设置在固定杆上的凸起203和设置在安装件104外端部的固定块102上，所述固定块102靠近固定杆的侧壁上设有与所述凸起203相配的凹槽103，且所述凹槽103的长度小于固定块的长度，安装试样时，将固定杆向外拉出，凸起203卡在凹槽103内，防止试样放置的过程中对探头产生摩擦，安装完毕后，将凸起从凹槽内移出，固定杆向试样移动，使得探头和试样接触；凹槽103也可以开在通孔的外端部，安装试样时，将固定杆向外拉出，使凸起203卡在圆环的外壁上，试样安装完毕后，将凸起203卡在凹槽103内，使探头301与试样接触。
作为本发明的具体实施例一，所述连接环1包括平行设置的两个环片和与两个环片外边缘处一体成型的侧壁，所述安装件104穿过所述侧壁置于两个环片之间，所述固定器2和所述LVDT传感器3交替安装在所述安装件的通孔内，如图1所示。
作为本发明的具体实施例二，所述连接环1包括平行设置的三个环片和与三个环片边缘处一体成型的侧壁，所述安装件104穿过所述侧壁置于相邻两个环片之间，所述固定器2和所述LVDT传感器3交替安装在所述安装件104的通孔内，且所述固定器2和所述LVDT传感器3不在同一水平面内，如图2所示。
为了减轻连接环的重量，上述两个具体实施例的所述环片上设有扇形镂空101，所述侧壁上设有长方形镂空，且所述长方形镂空的上下边长与扇形镂空弧形面的外弧线的弦长相等。
与常规应变环相比，本发明具有量程和控制范围大，结构简单，寿命长，测得的数据精准，稳定性好等优点，如表1所示。
表1常规应变环与本发明装置对比
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。

Claims (6)

1.一种随动多点接触式环向应变测量装置，其特征在于：包括连接环、固定器和LVDT传感器，穿过所述连接环的侧壁均匀分布若干个安装件，所述安装件为方形，并设有圆形通孔，所述固定器和LVDT传感器通过连接件交替安装在所述通孔内；
所述固定器包括具有伸缩功能的固定杆和设置在固定杆两端的端帽，其中，与安装在连接环中心处的试样相接触的端帽为弧形端帽，且弧形与试样的外周相配，所述固定杆上套设有固定器弹簧，且所述固定器弹簧的两端分别固定在弧形端帽和安装件上；
所述LVDT传感器的探头朝向试样，所述LVDT传感器的固定杆上套设有传感器弹簧，且所述传感器弹簧的而两端分别固定在探头基座和安装件上。
2.根据权利要求1所述的随动多点接触式环向应变测量装置，其特征在于：所述连接环包括平行设置的两个环片和与两个环片外边缘处一体成型的侧壁，所述安装件穿过所述侧壁置于两个环片之间，所述固定器和所述LVDT传感器交替安装在所述安装件的通孔内。
3.根据权利要求1所述的随动多点接触式环向应变测量装置，其特征在于：所述连接环包括平行设置的三个环片和与三个环片边缘处一体成型的侧壁，所述安装件穿过所述侧壁置于相邻两个环片之间， 所述固定器和所述LVDT传感器交替安装在所述安装件的通孔内，且所述固定器和所述LVDT传感器不在同一水平面内。
4.根据权利要求2或3所述的随动多点接触式环向应变测量装置，其特征在于：所述环片上设有扇形镂空，所述侧壁上设有长方形镂空，且所述长方形镂空的上下边长与扇形镂空弧形面的外弧线的弦长相等。
5.根据权利要求1所述的随动多点接触式环向应变测量装置，其特征在于：所述连接件包括设置在固定杆上的凸起和设置在安装件外端部的固定块上，所述固定块靠近固定杆的侧壁上设有与所述凸起相配的凹槽，且所述凹槽的长度小于固定块的长度。
6.根据权利要求1所述的随动多点接触式环向应变测量装置，其特征在于：所述固定器弹簧的劲度系数大于所述传感器弹簧的劲度系数。
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