CN114034427B - 一种土压力多点分布测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及岩土工程技术领域，且公开了一种土压力多点分布测试装置，包括外壳、壳体以及设置在壳体内的多个压力传感器，壳体套接在外壳内，壳体的侧壁对称开设有两个缺口，两个缺口内均固定连接有罩板，两个罩板的侧壁均开设有多个均匀分布的圆孔，壳体内设有多个横向设置的套管，多个套管内均连接有固定机构，罩板通过圆孔与套管的管壁滑动套接，壳体的一端中心处通过密封轴承转动连接有支撑轴。该土压力多点分布测试装置，可以在携带和安装时对传感器进行保护，防止意外出现损坏传感器，使得压力传感器能准确的在检测点工作，并且在超出量程时能有效的保护传感器不被损坏。

Description

一种土压力多点分布测试装置

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体为一种土压力多点分布测试装置。

背景技术

山体滑坡是指山体斜坡上某一部分岩土在重力，包括岩土本身重力及地下水的动静压力作用下，沿着一定的软弱结构面产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象，俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等是常见地质灾害之一，一般说，各类岩、土都有可能构成滑坡体，其中结构松散，抗剪强度和抗风化能力较低，在水的作用下其性质能发生变化的岩、土，如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。

现有技术中，获得土压力分布的方法一般是使用市场上的土压力传感器多点布置的方式获得，也有薄膜式压力传感器多点布置获得，但这种传感器主要是用来检测是否接触，无法用来测试精确的土压力，而且接线也较麻烦。

目前，传统的土压力传感器属于电子元件，在携带运输和安装投放时容易出现磕碰损坏传感器外壳的情况，在外壳损坏的时候传感器则无法准确的检测出数据，甚至是无法继续使用，并且传感器受到超出量程的土压力极易损坏，使得压力传感器无法准确的在检测点工作。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种土压力多点分布测试装置，可以在携带和安装时对传感器进行保护，防止意外出现损坏传感器，使得压力传感器能准确的在检测点工作，并且在超出量程时能有效的保护传感器不被损坏等优点，解决了传统的土压力传感器属于电子元件，在携带运输和安装投放时容易出现磕碰损坏传感器外壳的情况，在外壳损坏的时候传感器则无法准确的检测出数据，甚至是无法继续使用，并且传感器受到超出量程的土压力极易损坏，使得压力传感器无法准确的在检测点工作的问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种土压力多点分布测试装置，包括外壳、壳体以及设置在壳体内的多个压力传感器，所述壳体套接在外壳内，所述壳体的侧壁对称开设有两个缺口，两个缺口内均固定连接有罩板，两个所述罩板的侧壁均开设有多个均匀分布的圆孔，所述壳体内设有多个横向设置的套管，多个所述套管内均连接有固定机构，所述罩板通过圆孔与套管的管壁滑动套接，所述壳体的一端中心处通过密封轴承转动连接有支撑轴，所述外壳的下端内壁与支撑轴的一端固定连接，所述外壳的上端开设有圆口，所述圆口内设有花键轴，所述花键轴的轴壁上设有定位机构，所述外壳的一侧开设有测量孔。

优选的，所述固定机构包括限位块，所述限位块与套管的内壁固定连接，所述限位块的一端通过第一矩形盲孔套接有支撑件，所述套管内套接有端帽，所述压力传感器的一端固定在端帽内，所述压力传感器的另一端固定连接有圆柱，所述圆柱的一端通过第二矩形盲孔与支撑件的一端滑动套接，所述套管的管壁上对称开设有两个条形通孔，两个所述条形通孔内均转动连接有销轴，所述销轴的轴壁上固定连接有弯臂，所述弯臂的一端固定连接有卡块，所述弯臂远离卡块的一端与支撑件接触并固定连接有两个配重体，所述套管的管壁上固定连接有两个定位块，两个所述定位块均与罩板的一侧接触。

优选的，所述支撑件的侧壁对称接触连接两个第一弹簧，两个所述第一弹簧远离支撑件的一端均与弯臂的侧壁固定连接，所述支撑件由第一支撑杆和第二支撑杆共同组成，所述第一支撑杆和第二支撑杆相对的一端中心处开设有两个溃缩槽。

优选的，所述第一支撑杆和第二支撑杆相对的一端均开设有凹槽，所述第一支撑杆和第二支撑杆均通过凹槽共同套接有两个顶杆，两个所述顶杆相对的一端均固定连接有锥块，且锥块位于溃缩槽内。

优选的，所述套管的管壁上滑动套接有定位环，所述定位环的一侧与罩板固定连接，所述定位环的另一侧与卡块接触，所述条形通孔内滑动连接有滑块，所述滑块通过螺栓与端帽的侧壁固定连接。

优选的，所述定位机构包括花键规，所述花键规与花键轴的轴壁滑动套接，所述花键轴的上端固定连接有制动杆，所述花键轴的轴壁上套接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与制动杆的杆壁固定连接，所述第二弹簧的另一端与花键规的上端固定连接，所述花键规的上端固定连接有弧形板，且弧形板的上端开设有豁口，所述弧形板的一侧固定连接有横杆，所述圆口的侧壁开设有多个均匀分布的定位口，其中一个所述定位口内卡接有限位杆，所述限位杆的一端与花键规的一侧固定连接，所述花键轴的下端与壳体的上端固定连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种土压力多点分布测试装置，具备以下有益效果：

1、本发明在使用的时候，将测试装置放置在岩土上的孔洞内，用手操控花键轴使壳体旋转，壳体旋转时带动设置在套管内的压力传感器摆动至外壳上的测量孔处，然后操作定位机构使花键轴停止旋转，进而对壳体进行定位，进而能够利用外壳和壳体相互配合对压力传感器进行保护，使在运输和安装时不易被碰坏，并且在岩土涂层发生变化时，压力传感器的受压超处量程时，套管内设置的固定机构能够对压力传感器进行保护。

2、本发明设置有的固定机构，在挤压力超出量程或突然遭到撞击时，圆柱受到压力挤压第一支撑杆和第二支撑杆同时发生弯曲，并且均在溃缩槽处发生弯折，第一支撑杆和第二支撑杆弯折后挤压弯臂，弯臂受力带动卡块移动至条形通孔中，此时卡块与定位环分离，进而解除卡块对于套管的定位，使得套管快速的从罩板上的圆孔内脱离，使套管内的压力传感器不再被岩土挤压，进而实现在超出量程时能有效的保护传感器不被损坏。

3、本发明设置有的定位机构，在使用时，用手同时握紧制动杆和横杆，横杆受力时带动弧形板使花键规移动，花键规移动带动限位杆移动，限位杆与定位口分离时，可以扭动制动杆使花键轴带动壳体旋转，在限位杆与定位口卡合时，可以利用限位杆与花键规和花键轴配合对壳体进行定位，方便用户使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置结构示意图；

图2为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置中外壳和壳体的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置图2中套管5的内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置图3中第一支撑杆和第二支撑杆的结构示意图；

图5为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置图2中壳体和罩板的结构示意图；

图6为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置图3中限位块、支撑件和圆柱的结构示意图；

图7为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置中定位机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种土压力多点分布测试装置中外壳、罩板和壳体的俯视平面图。

图中：1、外壳；2、端帽；3、罩板；4、制动杆；5、套管；6、定位环；7、定位块；8、卡块；9、弯臂；10、配重体；11、条形通孔；12、滑块；13、压力传感器；14、圆柱；15、第一支撑杆；16、第二支撑杆；17、溃缩槽；18、第一弹簧；19、限位块；20、销轴；21、圆孔；22、壳体；23、凹槽；24、顶杆；25、锥块；26、花键轴；27、第二弹簧；28、弧形板；29、花键规；30、圆口；31、定位口；32、限位杆；33、横杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参照附图1-8,一种土压力多点分布测试装置，包括外壳1、壳体22以及设置在壳体22内的多个压力传感器13，壳体22套接在外壳1内，壳体22的侧壁对称开设有两个缺口，两个缺口内均固定连接有罩板3，两个罩板3的侧壁均开设有多个均匀分布的圆孔21，壳体22内设有多个横向设置的套管5，多个套管5内均连接有固定机构，罩板3通过圆孔21与套管5的管壁滑动套接，壳体22的一端中心处通过密封轴承转动连接有支撑轴，外壳1的下端内壁与支撑轴的一端固定连接，外壳1的上端开设有圆口30，圆口30内设有花键轴26，花键轴26的轴壁上设有定位机构，外壳1的一侧开设有测量孔。

本发明在使用的时候，将测试装置放置在岩土上的孔洞内，放置在孔洞内时，用手操控花键轴26使壳体22旋转，壳体22旋转时带动设置在套管5内的压力传感器13摆动至外壳1上的测量孔处(如图1所示)，然后操作定位机构使花键轴26停止旋转，进而对壳体22进行定位，进而能够利用外壳1和壳体22相互配合对压力传感器13进行保护，使在运输和安装时不易被碰坏，并且在岩土涂层发生变化时，压力传感器13的受压超处量程时，套管5内设置的固定机构能够对压力传感器13进行保护。

实施例2：基于实施例1有所不同的是；

参照附图3-6,固定机构包括限位块19，限位块19与套管5的内壁固定连接，限位块19的一端通过第一矩形盲孔套接有支撑件，套管5内套接有端帽2，压力传感器13的一端固定在端帽2内，压力传感器13的另一端固定连接有圆柱14，圆柱14的一端通过第二矩形盲孔与支撑件的一端滑动套接，套管5的管壁上对称开设有两个条形通孔11，两个条形通孔11内均转动连接有销轴20，销轴20的轴壁上固定连接有弯臂9，弯臂9的一端固定连接有卡块8，弯臂9远离卡块8的一端与支撑件接触并固定连接有两个配重体10，支撑件的侧壁对称接触连接两个第一弹簧18，两个第一弹簧18远离支撑件的一端均与弯臂9的侧壁固定连接，支撑件由第一支撑杆15和第二支撑杆16共同组成，第一支撑杆15和第二支撑杆16相对的一端中心处开设有两个溃缩槽17，第一支撑杆15和第二支撑杆16相对的一端均开设有凹槽23，第一支撑杆15和第二支撑杆16均通过凹槽23共同套接有两个顶杆24，两个顶杆24相对的一端均固定连接有锥块25，且锥块25位于溃缩槽17内，套管5的管壁上固定连接有两个定位块7，两个定位块7均与罩板3的一侧接触，套管5的管壁上滑动套接有定位环6，定位环6的一侧与罩板3固定连接，定位环6的另一侧与卡块8接触，条形通孔11内滑动连接有滑块12，滑块12通过螺栓与端帽2的侧壁固定连接。

本发明设置有的固定机构，在使用时，端帽2受到外部岩土的挤压时将挤压力直接传递至压力传感器13处，此时压力传感器13进行正常的工作，挤压力超出量程或突然遭到撞击时，圆柱14受到压力挤压第一支撑杆15和第二支撑杆16组成的支撑件，第一支撑杆15和第二支撑杆16时均发生弯曲，并且在溃缩槽17处发生弯折，第一支撑杆15和第二支撑杆16弯折后挤压弯臂9，弯臂9受力带动卡块8移动至条形通孔11中，此时卡块8与定位环16分离，进而解除卡块8对于套管5的定位，使得套管5快速的从罩板3上的圆孔21内脱离，使得安装在套管5内的压力传感器13不再被岩土挤压，进而实现在超出量程时能有效的保护传感器不被损坏。

实施例3：基于实施例1有所不同的是；

参照附图7,定位机构包括花键规29，花键规29与花键轴26的轴壁滑动套接，花键轴26的上端固定连接有制动杆4，花键轴26的轴壁上套接有第二弹簧27，第二弹簧27的一端与制动杆4的杆壁固定连接，第二弹簧27的另一端与花键规29的上端固定连接，花键规29的上端固定连接有弧形板28，且弧形板28的上端开设有豁口，弧形板28的一侧固定连接有横杆33，圆口30的侧壁开设有多个均匀分布的定位口31，其中一个定位口31内卡接有限位杆32，限位杆32的一端与花键规29的一侧固定连接，花键轴26的下端与壳体22的上端固定连接。

本发明设置有的定位机构，在使用时，用手同时握紧制动杆4和横杆33，横杆33受力时带动弧形板28使花键规29移动，花键规29移动带动限位杆32移动，限位杆32与定位口31分离时，可以扭动制动杆4使花键轴26带动壳体22旋转，在限位杆32与定位口31卡合时，可以利用限位杆32与花键规29和花键轴26配合对壳体22进行定位，方便用户使用。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种土压力多点分布测试装置，包括外壳（1）、壳体（22）以及设置在壳体（22）内的多个压力传感器（13），所述壳体（22）套接在外壳（1）内，其特征在于：所述壳体（22）的侧壁对称开设有两个缺口，两个缺口内均固定连接有罩板（3），两个所述罩板（3）的侧壁均开设有多个均匀分布的圆孔（21），所述壳体（22）内设有多个横向设置的套管（5），多个所述套管（5）内均连接有固定机构；

所述固定机构包括限位块（19），所述限位块（19）与套管（5）的内壁固定连接，所述限位块（19）的一端通过第一矩形盲孔套接有支撑件，所述套管（5）内套接有端帽（2），所述压力传感器（13）的一端固定在端帽（2）内，所述压力传感器（13）的另一端固定连接有圆柱（14），所述圆柱（14）的一端通过第二矩形盲孔与支撑件的一端滑动套接，所述套管（5）的管壁上对称开设有两个条形通孔（11），两个所述条形通孔（11）内均转动连接有销轴（20），所述销轴（20）的轴壁上固定连接有弯臂（9），所述弯臂（9）的一端固定连接有卡块（8），所述弯臂（9）远离卡块（8）的一端与支撑件接触并固定连接有两个配重体（10），所述套管（5）的管壁上固定连接有两个定位块（7），两个所述定位块（7）均与罩板（3）的一侧接触；

所述罩板（3）通过圆孔（21）与套管（5）的管壁滑动套接，所述壳体（22）的一端中心处通过密封轴承转动连接有支撑轴，所述外壳（1）的下端内壁与支撑轴的一端固定连接，所述外壳（1）的上端开设有圆口（30），所述圆口（30）内设有花键轴（26），所述花键轴（26）的轴壁上设有定位机构，所述定位机构包括花键规（29），所述花键规（29）与花键轴（26）的轴壁滑动套接，所述花键轴（26）的上端固定连接有制动杆（4），所述花键轴（26）的轴壁上套接有第二弹簧（27），所述第二弹簧（27）的一端与制动杆（4）的杆壁固定连接，所述第二弹簧（27）的另一端与花键规（29）的上端固定连接，所述花键规（29）的上端固定连接有弧形板（28），且弧形板（28）的上端开设有豁口，所述弧形板（28）的一侧固定连接有横杆（33），所述圆口（30）的侧壁开设有多个均匀分布的定位口（31），其中一个所述定位口（31）内卡接有限位杆（32），所述限位杆（32）的一端与花键规（29）的一侧固定连接，所述花键轴（26）的下端与壳体（22）的上端固定连接，所述外壳（1）的一侧开设有测量孔。

2.根据权利要求1所述的一种土压力多点分布测试装置，其特征在于：所述支撑件的侧壁对称接触连接两个第一弹簧（18），两个所述第一弹簧（18）远离支撑件的一端均与弯臂（9）的侧壁固定连接，所述支撑件由第一支撑杆（15）和第二支撑杆（16）共同组成，所述第一支撑杆（15）和第二支撑杆（16）相对的一端中心处开设有两个溃缩槽（17）。

3.根据权利要求2所述的一种土压力多点分布测试装置，其特征在于：所述第一支撑杆（15）和第二支撑杆（16）相对的一端均开设有凹槽（23），所述第一支撑杆（15）和第二支撑杆（16）均通过凹槽（23）共同套接有两个顶杆（24），两个所述顶杆（24）相对的一端均固定连接有锥块（25），且锥块（25）位于溃缩槽（17）内。

4.根据权利要求1所述的一种土压力多点分布测试装置，其特征在于：所述套管（5）的管壁上滑动套接有定位环（6），所述定位环（6）的一侧与罩板（3）固定连接，所述定位环（6）的另一侧与卡块（8）接触，所述条形通孔（11）内滑动连接有滑块（12），所述滑块（12）通过螺栓与端帽（2）的侧壁固定连接。