CN114578453B - 一种用于体应变仪的检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于体应变仪的检测仪，包括检测主机以及测试探头；测试探头包括传感模拟盒以及信号放大盒；检测主机包括主机外壳、显示屏、按键面板以及信号输入插座，在主机外壳的内部设置有控制器、存储器、电压采样电路以及电源模块；传感模拟盒包括模拟盒体、连接插头以及传感器模拟电路；信号放大盒包括信号盒体、连接插座、信号输出插头以及信号放大电路。该用于体应变仪的检测仪利用检测主机能够对应变仪探头进行检测，利用测试探头能够对应变仪主机进行检测，从而实现应变仪探头和应变仪主机进行分体式检测，满足体应变仪的全面测试要求，确保体应变仪长期可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测仪，尤其是一种用于体应变仪的检测仪。
背景技术
作为嵌入断裂带附近地下岩层的一款仪器，体积式应变仪（简称体应变仪）获取了大量重要的地震监测信息。截止目前，安徽在网运行的TJ-2型体应变仪已达15套，遍布安徽各大断裂带附近站点。然而，由于该型仪器精密、结构复杂、成本高，仪器故障率偏高，检修难度大，现有的仪器检修技术不能满足需要。
发明内容
发明目的：提供一种用于体应变仪的检测仪，能够对体应变仪的主机以及传感端进行分体式检测，确保体应变仪长期可靠运行。
技术方案：本发明所述的用于体应变仪的检测仪，包括检测主机以及测试探头；测试探头包括传感模拟盒以及信号放大盒；检测主机包括主机外壳、显示屏、按键面板以及信号输入插座，在主机外壳的内部设置有控制器、存储器、电压采样电路以及电源模块；显示屏以及按键面板均安装在主机外壳的前侧面上；信号输入插座安装在主机外壳的后侧面上；传感模拟盒包括模拟盒体、连接插头以及传感器模拟电路；信号放大盒包括信号盒体、连接插座、信号输出插头以及信号放大电路；传感器模拟电路设置在模拟盒体内，连接插头通过信号线缆与传感器模拟电路电连接；信号放大电路设置在信号盒体内，连接插座通过信号线缆与信号放大电路的输入端电连接；连接插座与连接插头导电接插；信号输出插头通过信号线缆与信号放大电路的输出端电连接；控制器分别与存储器以及电压采样电路电连接，电压采样电路与信号输入插座电连接，电源模块分别为控制器、存储器以及信号输入插座供电；信号输入插座用于与测试探头的信号输出插头或应变仪探头的信号输出插头导电接插；测试探头的信号输出插头还用于与应变仪主机的信号输入插座导电接插。
进一步的，在主机外壳的顶部设置有用于放置模拟盒体以及信号盒体的顶部凹陷槽，并在顶部凹陷槽的侧边上铰接安装有用于封盖顶部凹陷槽的顶部盖板；在顶部凹陷槽的前后侧槽边上均设置有一个插装座，并在两个插装座上均竖向设置有T形插槽；在模拟盒体以及信号盒体的侧边上均设置有一个用于插装在T形插槽上的T形插座；在顶部凹陷槽内还设置有一个用于接插信号输出插头的限位套管，以及一个用于弹性夹持连接插座的U形弹性夹；在顶部凹陷槽内设置有顶部电控锁，在主机外壳内设置有与控制器电连接的顶部电控开关，且顶部电控开关与顶部电控锁电连接；电源模块通过顶部电控开关为顶部电控锁供电；在顶部盖板上设置有与顶部电控锁相配合的顶部锁扣。
进一步的，在主机外壳的后侧面上设置有后侧凹陷槽，并在后侧凹陷槽的侧边上铰接安装有用于封盖后侧凹陷槽的后侧盖板；在后侧凹陷槽内设置有两根绕线柱，并在绕线柱的端部上设置有限位圆盘；在两根绕线柱上绕设有电源线，且电源线的一端与电源模块电连接，另一端设置有电源插头；在后侧凹陷槽内设置有后侧电控锁、弹出弹簧以及限位插座；在后侧盖板上设置有与后侧电控锁相配合的后侧锁扣；限位插座用于限位接插电源插头；在后侧盖板盖合时，弹出弹簧弹性按压在后侧盖板上；在主机外壳内设置有与控制器电连接的后侧电控开关，且后侧电控开关与后侧电控锁电连接；电源模块通过后侧电控开关为后侧电控锁供电；在主机外壳内设置有与控制器电连接的无线通信模块；电源模块为无线通信模块供电；在主机外壳的右侧面上设置有把手凹槽，并在把手凹槽内设置有提拉把手。
进一步的，连接插座包括圆柱形插座以及锁紧盖帽；在圆柱形插座的端部上设置有接插孔，并在接插孔内设置有导电插针；圆柱形插座的一端贯穿锁紧盖帽，并在圆柱形插座的端部上设置有限位凸圈；在锁紧盖帽的内壁上设置有锁紧内螺纹；连接插头包括圆柱形插头以及外螺纹凸圈；外螺纹凸圈固定设置在圆柱形插头的中部；在圆柱形插头的一端端面上设置有导电插孔；圆柱形插头的端部插入接插孔内，导电插针接插在导电插孔中，锁紧盖帽通过锁紧内螺纹旋合安装在外螺纹凸圈上，且限位凸圈位于锁紧盖帽内；导电插孔以及导电插针与对应的信号线缆电连接。
进一步的，信号输入插座包括信号插座以及各个信号输入插针；信号输出插头包括信号插头以及各个导电夹持头；信号插座贯穿式固定安装在主机外壳的后侧面上；在信号插座的外侧端面上设置有对接插孔，各个信号输入插针固定安装在对接插孔的孔底部上；各个信号输入插针分别与电压采样电路以及电源模块电连接；在信号插头的一端端面上设置有各个插针对接孔，并在各个插针对接孔的孔底部均设置有一个安装空腔；各个导电夹持头分别设置在各个安装空腔内，用于分别对各个插入的信号输入插针的端部进行夹持导电；各个导电夹持头通过信号线缆与信号放大电路的输出端电连接。
进一步的，传感器模拟电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及单刀双掷开关SK；电阻R1的一端和电阻R3的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的GND信号的导电插孔电连接；电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的S+信号的导电插孔电连接；电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及电阻R5的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的S-信号的导电插孔电连接；电阻R4的另一端以及电阻R5的另一端分别与单刀双掷开关SK的两个静触头电连接；电阻R2的另一端与单刀双掷开关SK的动触头电连接后通过信号线缆与连接插头的+6V信号的导电插孔电连接；单刀双掷开关SK的按压端伸出模拟盒体外。
进一步的，信号放大电路包括放大器U2、稳压片U4、电阻R6、电阻R7、电阻R10、电容C4、电容C9、电容C5、电容C1、电容C2、电容C8、二极管D3以及二极管D4；放大器U2的负输入端通过信号线缆与连接插座的S+信号的导电插针电连接，放大器U2的正输入端通过信号线缆与连接插座的S-信号的导电插针电连接；放大器U2的正电源端与电容C4的一端电连接；放大器U2的负电源端与电阻R7的一端电连接；放大器U2的参考信号端与电容C4的另一端以及电容C9的正极端电连接；放大器U2的输出端与电阻R10的一端电连接；电阻R10的另一端与电容C8的一端电连接，电容C8的另一端通过信号线缆与OUT信号的导电夹持头电连接；电容C9的负极端分别与稳压片U4的GND端、电容C1的负极端、电容C5的一端以及电容C2的正极端电连接后通过信号线缆与GND信号的导电夹持头以及连接插座的GND信号的导电插针电连接；电阻R7的另一端与二极管D4的正极端电连接，二极管D4的负极端与电容C2的负极端电连接后通过信号线缆与V-信号的导电夹持头电连接；电容C5的另一端与电阻R6的一端电连接，电阻R6的另一端与二极管D3的负极端电连接，二极管D3的正极端分别与稳压片U4的IN输入端、电容C1的正极端电连接后通过信号线缆与V+信号的导电夹持头电连接；稳压片U4的OUT输出端通过信号线缆与连接插座的+6V信号的导电插针电连接。
进一步的，在对接插孔内滑动式安装有一个圆形挡片，并在圆形挡片上设置有各个插针贯穿孔；各个信号输入插针分别滑动式贯穿各个插针贯穿孔；在对接插孔的孔壁上设置有四个限位滑槽，在圆形挡片的圆周上设置有四个分别滑动式嵌入四个限位滑槽内的限位滑块；在至少一根信号输入插针上套设有支撑弹簧，且支撑弹簧弹性支撑在圆形挡片与对接插孔的孔底部之间，用于弹性推动圆形挡片滑移至对接插孔的孔口处；在信号插座的端部外壁上设置有加强凸圈，并在加强凸圈内设置有四个锁止空腔，且四个锁止空腔位于同一圆周的四等分点处；在四个锁止空腔内均活动式安装有一个锁定座，在四个锁定座上均设置有一个挡片锁定柱以及一个接插锁定柱；挡片锁定柱以及接插锁定柱均贯穿锁止空腔的腔壁以及对应位置处的限位滑槽后伸入对接插孔内；接插锁定柱的长度大于挡片锁定柱的长度，且接插锁定柱靠近对接插孔的孔口一侧，并在接插锁定柱朝向对接插孔孔口一侧的侧面上设置有挤压坡面；在信号插头插入对接插孔时，接插锁定柱按压在信号插头外壁上使得挡片锁定柱的端部脱离挡片槽口；在四个限位滑块上均设置有一个挡片槽口；在四个锁定座上均设置有一个压簧安装孔，并在四个压簧安装孔上均安装有一根回弹压簧，且回弹压簧的端部支撑在锁止空腔的腔壁上，用于在圆形挡片滑移至对接插孔的孔口处时推动挡片锁定柱的端部伸入挡片槽口内；在信号插头的外壁上设置有卡扣环槽，且卡扣环槽的槽边设置为倾斜边；在导电夹持头导电夹持在信号输入插针的端部上时，接插锁定柱的端部卡扣在卡扣环槽上。
进一步的，在加强凸圈的侧面上设置有一个锁杆贯穿孔，且锁杆贯穿孔与一个锁止空腔相连通，并在该锁止空腔内的锁定座上设置有锁定卡扣凹槽；在信号插头上设置有一个接插锁定座，并在接插锁定座上设置有锁杆孔；在锁杆孔内安装有一根锁杆弹簧，在锁杆孔上插装有一根对接锁定杆，且锁杆弹簧弹性按压在对接锁定杆的插入端上，用于推动对接锁定杆的端部贯穿锁杆贯穿孔后插入锁定卡扣凹槽内；在接插锁定座上设置有一个与锁杆孔垂直交叉的解锁孔，并在解锁孔上活动式插装有一根解锁柱；在解锁柱的中部设置有矩形贯穿孔，并在矩形贯穿孔的两侧孔壁上均设置有三角挤压块；对接锁定杆垂直贯穿矩形贯穿孔，并在对接锁定杆上设置有两个挤压凸柱，用于分别按压在两个三角挤压块的倾斜侧边上，使得解锁柱下压时通过三角挤压块与挤压凸柱的挤压配合推动对接锁定杆的端部脱离锁定卡扣凹槽；在解锁柱的外端部上设置有一个按压片。
进一步的，导电夹持头包括导电电极柱以及两根夹持侧臂；夹持侧臂由连接段、夹持段以及导向段一体式弯折构成；导电电极柱的一端插装固定安装在插针对接孔的孔底部上，且与对应的信号线缆电连接；导电电极柱的另一端伸入安装空腔内；两根夹持侧臂的连接段均固定在导电电极柱的伸出端上，且两个连接段呈V形结构分布；两根夹持侧臂的夹持段用于相对夹持在导电电极柱的端部上实现导电连接；两根夹持侧臂的导向段的端部向外弯折支撑在安装空腔的腔壁上。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用检测主机能够对应变仪探头进行检测，利用测试探头能够对应变仪主机进行检测，从而实现应变仪探头和应变仪主机进行分体式检测，满足体应变仪的全面测试要求，确保体应变仪长期可靠运行；利用显示屏能够实时显示检测结果，从而便于检测人员快速确定检测结果；利用信号输入插座与信号输出插头大的配合，能够实现检测主机与测试探头或应变仪探头的导电接插，满足快速测试要求；利用连接插座与连接插头的导电接插，从而方便将传感模拟盒以及信号放大盒分体式设计，便于后期维护。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体收纳结构示意图；
图3为本发明的主机外壳后侧结构示意图；
图4为本发明的主机外壳右侧结构示意图；
图5为本发明的连接插座与连接插头接插结构示意图；
图6为本发明的信号输入插座与信号输出插头剖视结构示意图；
图7为本发明的检测主机电路结构示意图；
图8为本发明的传感器模拟电路以及信号放大电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例
如图1-8所示，本发明公开的用于体应变仪的检测仪包括：检测主机以及测试探头；测试探头包括传感模拟盒以及信号放大盒；检测主机包括主机外壳1、显示屏2、按键面板3以及信号输入插座，在主机外壳1的内部设置有控制器、存储器、电压采样电路以及电源模块；显示屏2以及按键面板3均安装在主机外壳1的前侧面上；信号输入插座安装在主机外壳1的后侧面上；传感模拟盒包括模拟盒体6、连接插头以及传感器模拟电路；信号放大盒包括信号盒体5、连接插座、信号输出插头以及信号放大电路；传感器模拟电路设置在模拟盒体6内，连接插头通过信号线缆与传感器模拟电路电连接；信号放大电路设置在信号盒体5内，连接插座通过信号线缆与信号放大电路的输入端电连接；连接插座与连接插头导电接插；信号输出插头通过信号线缆与信号放大电路的输出端电连接；控制器分别与存储器以及电压采样电路电连接，电压采样电路与信号输入插座电连接，电源模块分别为控制器、存储器以及信号输入插座供电；信号输入插座用于与测试探头的信号输出插头或应变仪探头的信号输出插头导电接插；测试探头的信号输出插头还用于与应变仪主机的信号输入插座导电接插。
利用检测主机能够对应变仪探头进行检测，利用测试探头能够对应变仪主机进行检测，从而实现应变仪探头和应变仪主机进行分体式检测，满足体应变仪的全面测试要求，确保体应变仪长期可靠运行；利用显示屏2能够实时显示检测结果，从而便于检测人员快速确定检测结果；利用信号输入插座与信号输出插头大的配合，能够实现检测主机与测试探头或应变仪探头的导电接插，满足快速测试要求；利用连接插座与连接插头的导电接插，从而方便将传感模拟盒以及信号放大盒分体式设计，便于后期维护。
进一步的，在主机外壳1的顶部设置有用于放置模拟盒体6以及信号盒体5的顶部凹陷槽13，并在顶部凹陷槽13的侧边上铰接安装有用于封盖顶部凹陷槽13的顶部盖板14；在顶部凹陷槽13的前后侧槽边上均设置有一个插装座15，并在两个插装座15上均竖向设置有T形插槽16；在模拟盒体6以及信号盒体5的侧边上均设置有一个用于插装在T形插槽16上的T形插座7；在顶部凹陷槽13内还设置有一个用于接插信号输出插头的限位套管20，以及一个用于弹性夹持连接插座的U形弹性夹22；在顶部凹陷槽13内设置有顶部电控锁17，在主机外壳1内设置有与控制器电连接的顶部电控开关，且顶部电控开关与顶部电控锁17电连接；电源模块通过顶部电控开关为顶部电控锁17供电；在顶部盖板14上设置有与顶部电控锁17相配合的顶部锁扣21；在顶部盖板14上设置有用于按压模拟盒体6以及信号盒体5的柔性按压垫18，并在柔性按压垫18上设置有按键对位孔19。
利用顶部凹陷槽13能够便于收纳放置模拟盒体6以及信号盒体5，从而便于收纳携带；利用顶部电控锁17和顶部锁扣21的配合，能够对顶部盖板14进行开合控制；利用限位套管20能够便于在收纳携带时对信号输出插头进行限位固定；利用U形弹性夹22能够便于在收纳携带时对连接插座进行弹性夹持固定；利用柔性按压垫18能够对模拟盒体6以及信号盒体5进行按压固定，确保携带时的稳定性；利用T形插槽16与T形插座7的配合，能够便于插装固定模拟盒体6以及信号盒体5，从而便于携带时固定。
进一步的，在主机外壳1的后侧面上设置有后侧凹陷槽32，并在后侧凹陷槽32的侧边上铰接安装有用于封盖后侧凹陷槽32的后侧盖板34；在后侧凹陷槽32内设置有两根绕线柱29，并在绕线柱29的端部上设置有限位圆盘30；在两根绕线柱29上绕设有电源线27，且电源线27的一端与电源模块电连接，另一端设置有电源插头23；在后侧凹陷槽32内设置有后侧电控锁33、弹出弹簧31以及限位插座28；在后侧盖板34上设置有与后侧电控锁33相配合的后侧锁扣35；限位插座28用于限位接插电源插头23；在后侧盖板34盖合时，弹出弹簧31弹性按压在后侧盖板34上；在主机外壳1内设置有与控制器电连接的后侧电控开关，且后侧电控开关与后侧电控锁33电连接；电源模块通过后侧电控开关为后侧电控锁33供电；在主机外壳1的底部和左侧面上均设置有支撑垫块4；在主机外壳1内设置有与控制器电连接的无线通信模块；电源模块为无线通信模块供电；在主机外壳1的右侧面上设置有把手凹槽11，并在把手凹槽11内设置有提拉把手12。
利用侧凹陷槽32和绕线柱29的配合，能够便于收纳电源线27，从而便于检测主机的携带使用；利用限位插座28能够便于限位接插电源插头23，从而在携带时对电源插头23进行限位固定；利用限位圆盘30能够对绕设的电源线27进行限位；利用后侧电控锁33与后侧锁扣35的配合，能够实现后侧盖板34的可控开关；利用把手凹槽11内设置的提拉把手12，能够便于携带时提拉检测主机；利用支撑垫块4能够便于对主机外壳1的底部和左侧面进行支撑，从而满足携带支撑和使用支撑；利用弹出弹簧31能够在解锁后弹开后侧盖板34；利用无线通信模块能够便于与测试人员的手机进行通信，上传测试结果数据。
进一步的，连接插座包括圆柱形插座9以及锁紧盖帽36；在圆柱形插座9的端部上设置有接插孔，并在接插孔内设置有导电插针；圆柱形插座9的一端贯穿锁紧盖帽36，并在圆柱形插座9的端部上设置有限位凸圈37；在锁紧盖帽36的内壁上设置有锁紧内螺纹；连接插头包括圆柱形插头10以及外螺纹凸圈38；外螺纹凸圈38固定设置在圆柱形插头10的中部；在圆柱形插头10的一端端面上设置有导电插孔；在圆柱形插头10的另一端外壁上设置有防滑凸棱39；圆柱形插头10的端部插入接插孔内，导电插针接插在导电插孔中，锁紧盖帽36通过锁紧内螺纹旋合安装在外螺纹凸圈38上，且限位凸圈37位于锁紧盖帽36内；导电插孔以及导电插针与对应的信号线缆电连接。
利用锁紧盖帽36与限位凸圈37的配合，能够拉动圆柱形插座9与圆柱形插头10进行紧密对接，确保导电对接的可靠性；利用防滑凸棱39能够在螺纹旋合安装时起到防滑作用。
进一步的，信号输入插座包括信号插座40以及各个信号输入插针44；信号输出插头包括信号插头62以及各个导电夹持头；信号插座40贯穿式固定安装在主机外壳1的后侧面上，且在信号插座40上设置有安装法兰51，并在安装法兰51上设置有螺栓安装孔52；在信号插座40的外侧端面上设置有对接插孔41，各个信号输入插针44固定安装在对接插孔41的孔底部上，且信号输入插针44的轴线与对接插孔41的轴线平行；各个信号输入插针44分别与电压采样电路以及电源模块电连接；在信号插头62的一端端面上设置有各个插针对接孔63，并在各个插针对接孔63的孔底部均设置有一个安装空腔64；各个导电夹持头分别设置在各个安装空腔64内，用于分别对各个插入的信号输入插针44的端部进行夹持导电；各个导电夹持头通过信号线缆与信号放大电路的输出端电连接。
利用信号输入插针44与导电夹持头的配合，能够在信号输入插针44插入时实现导电夹持，确保导电接触的可靠性；将导电夹持头设置在安装空腔64内，从而只有在信号输入插针44的端部插入到插针对接孔63底端时才进行导电接触，从而避免误插时的导电接触；利用安装法兰51能够便于固定安装信号插座40。
进一步的，传感器模拟电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及单刀双掷开关SK；电阻R1的一端和电阻R3的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的GND信号的导电插孔电连接；电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的S+信号的导电插孔电连接；电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及电阻R5的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的S-信号的导电插孔电连接；电阻R4的另一端以及电阻R5的另一端分别与单刀双掷开关SK的两个静触头电连接；电阻R2的另一端与单刀双掷开关SK的动触头电连接后通过信号线缆与连接插头的+6V信号的导电插孔电连接；单刀双掷开关SK的按压端8伸出模拟盒体6外。
利用刀双掷开关SK能够实现对电阻R4以及电阻R5的接入切换，从而完成两种测量电压的输出，满足对于应变仪探头的信号模拟；由电阻R1、电阻R2、电阻R3与Rx构成可切换电桥的四个臂，Rx为电阻R4或电阻R5，电桥供电采用+6 V，信号输出端分别为S+信号端和S-信号端，输出压差为Vs。电桥平衡时，四个臂的阻值满足一个简单的关系，利用这一关系就可推算输出信号电压，计算公式如下：
Vs=6×[R2/( R1+ R2)-Rx/( R3+ Rx)] (1)
本实施例中，R1=R2=R3=3.88 kΩ，R4=3.914 kΩ，R5=3.9924 kΩ，Rx为电阻R4时计算得到Vs为0.013 V，Rx为电阻R5时计算得到Vs为0.042875 V；Vs经信号放大电路放大80倍后，在图8右侧OUT口输出放大信号电压分别为1.04 V和3.43 V；若已知放大输出信号电压值，可通过下列算式反推Rx为：
Rx=（R2×R3- R3×（R1+ R2）×Vs/6）/( R1-( R1+ R2)×Vs/6) (2)
进一步的，信号放大电路包括放大器U2、稳压片U4、电阻R6、电阻R7、电阻R10、电容C4、电容C9、电容C5、电容C1、电容C2、电容C8、二极管D3以及二极管D4；放大器U2的负输入端通过信号线缆与连接插座的S+信号的导电插针电连接，放大器U2的正输入端通过信号线缆与连接插座的S-信号的导电插针电连接；放大器U2的正电源端与电容C4的一端电连接；放大器U2的负电源端与电阻R7的一端电连接；放大器U2的参考信号端与电容C4的另一端以及电容C9的正极端电连接；放大器U2的输出端与电阻R10的一端电连接；电阻R10的另一端与电容C8的一端电连接，电容C8的另一端通过信号线缆与OUT信号的导电夹持头电连接；电容C9的负极端分别与稳压片U4的GND端、电容C1的负极端、电容C5的一端以及电容C2的正极端电连接后通过信号线缆与GND信号的导电夹持头以及连接插座的GND信号的导电插针电连接；电阻R7的另一端与二极管D4的正极端电连接，二极管D4的负极端与电容C2的负极端电连接后通过信号线缆与V-信号的导电夹持头电连接；电容C5的另一端与电阻R6的一端电连接，电阻R6的另一端与二极管D3的负极端电连接，二极管D3的正极端分别与稳压片U4的IN输入端、电容C1的正极端电连接后通过信号线缆与V+信号的导电夹持头电连接；稳压片U4的OUT输出端通过信号线缆与连接插座的+6V信号的导电插针电连接。
利用稳压片U4能够为传感器模拟电路提供+6V电压源；利用放大器U2以及周边电阻、电容的配合，能够实现80倍的信号放大，从而便于电压采样电路进行电压大小采集。
进一步的，在对接插孔41内滑动式安装有一个圆形挡片43，并在圆形挡片43上设置有各个插针贯穿孔47；各个信号输入插针44分别滑动式贯穿各个插针贯穿孔47；在对接插孔41的孔壁上设置有四个限位滑槽49，在圆形挡片43的圆周上设置有四个分别滑动式嵌入四个限位滑槽49内的限位滑块48；在至少一根信号输入插针44上套设有支撑弹簧45，且支撑弹簧45弹性支撑在圆形挡片43与对接插孔41的孔底部之间，用于弹性推动圆形挡片43滑移至对接插孔41的孔口处；在对接插孔41的孔底部设置有绝缘波纹管46，且支撑弹簧45的端部位于绝缘波纹管46内；在信号插座40的端部外壁上设置有加强凸圈42，并在加强凸圈42内设置有四个锁止空腔53，且四个锁止空腔53位于同一圆周的四等分点处；在四个锁止空腔53内均活动式安装有一个锁定座54，在四个锁定座54上均设置有一个挡片锁定柱56以及一个接插锁定柱55；挡片锁定柱56以及接插锁定柱55均贯穿锁止空腔53的腔壁以及对应位置处的限位滑槽49后伸入对接插孔41内；接插锁定柱55的长度大于挡片锁定柱56的长度，且接插锁定柱55靠近对接插孔41的孔口一侧，并在接插锁定柱55朝向对接插孔41孔口一侧的侧面上设置有挤压坡面61；在信号插头62插入对接插孔41时，接插锁定柱55按压在信号插头62外壁上使得挡片锁定柱56的端部脱离挡片槽口50；在四个限位滑块48上均设置有一个挡片槽口50；在四个锁定座54上均设置有一个压簧安装孔57，并在四个压簧安装孔57上均安装有一根回弹压簧58，且回弹压簧58的端部支撑在锁止空腔53的腔壁上，用于在圆形挡片43滑移至对接插孔41的孔口处时推动挡片锁定柱56的端部伸入挡片槽口50内；在信号插头62的外壁上设置有卡扣环槽80，且卡扣环槽80的槽边设置为倾斜边；在导电夹持头导电夹持在信号输入插针44的端部上时，接插锁定柱55的端部卡扣在卡扣环槽80上。
利用支撑弹簧45能够在信号插头62拔出后弹性推动圆形挡片43滑移至对接插孔41的孔口处，从而对各个信号输入插针44进行防护，避免外出携带时的外力碰撞或灰尘进入对信号输入插针44的接触导电造成影响，确保检测精度；利用绝缘波纹管46能够对支撑弹簧45进行绝缘隔离，从而确保各个信号输入插针44的电气隔离；利用加强凸圈42能够增强信号插座40端部的结构强度；利用限位滑槽49与限位滑块48的配合，能够对圆形挡片43的滑移进行限位，避免滑出对接插孔41；利用长短不一的挡片锁定柱56以及接插锁定柱55的配合，从而能够在信号插头62插入时及时撑开挡片锁定柱56脱离挡片槽口50，从而使得信号插头62能够进一步推动圆形挡片43向内部滑移，并在信号插头62拔出时由接插锁定柱55对限位滑块48进行阻挡限位；利用回弹压簧58能够在接插锁定柱55对限位滑块48进行阻挡限位时，使得挡片锁定柱56的端部能够及时插入挡片槽口50内实现锁定；利用挤压坡面61能够在信号插头62插入时进行挤压，从而抬升接插锁定柱55，实现挡片锁定柱56的解锁；利用卡扣环槽80与接插锁定柱55的配合设置，能够在信号插头62插入时进行卡扣限位，避免信号插头62被直接弹出；将卡扣环槽80的槽边设置为倾斜边，从而便于用力拔出信号插头62。
进一步的，在加强凸圈42的侧面上设置有一个锁杆贯穿孔60，且锁杆贯穿孔60与一个锁止空腔53相连通，并在该锁止空腔53内的锁定座54上设置有锁定卡扣凹槽59；在信号插头62上设置有一个接插锁定座70，并在接插锁定座70上设置有锁杆孔75；在锁杆孔75内安装有一根锁杆弹簧77，在锁杆孔75上插装有一根对接锁定杆74，且锁杆弹簧77弹性按压在对接锁定杆74的插入端上，用于推动对接锁定杆74的端部贯穿锁杆贯穿孔60后插入锁定卡扣凹槽59内；在接插锁定座70上设置有一个与锁杆孔75垂直交叉的解锁孔71，并在解锁孔71上活动式插装有一根解锁柱72；在解锁柱72的中部设置有矩形贯穿孔79，并在矩形贯穿孔79的两侧孔壁上均设置有三角挤压块78；对接锁定杆74垂直贯穿矩形贯穿孔79，并在对接锁定杆74上设置有两个挤压凸柱76，用于分别按压在两个三角挤压块78的倾斜侧边上，使得解锁柱72下压时通过三角挤压块78与挤压凸柱76的挤压配合推动对接锁定杆74的端部脱离锁定卡扣凹槽59；在解锁柱72的外端部上设置有一个按压片73。
利用一根对接锁定杆74以及一个锁杆贯穿孔60的配合设置，能够实现对接插锁定柱55的卡扣锁定，且能够在对接插孔41与信号插头62接插时起到防误插的作用，防止信号输入插针44与错误的导电夹持头导电接触，确保检测仪检测时的安全性能；利用对接锁定杆74的端部伸出，从而在信号插头62未准确接插时支撑在加强凸圈42的侧面上，使得信号输入插针44的端部远离导电夹持头不接触，确保误插的安全性；利用锁杆弹簧77能够弹性推动对接锁定杆74，从而在接插锁定柱55卡扣锁定在卡扣环槽80上时，使得对接锁定杆74的端部及时插入锁定卡扣凹槽59进行锁定；利用三角挤压块78与挤压凸柱76的挤压配合，从而通过按压解锁柱72能够驱动对接锁定杆74进行轴向移动，实现对接锁定杆74的解锁；利用按压片73能够便于接插时进行手指按压。
进一步的，导电夹持头包括导电电极柱65以及两根夹持侧臂；夹持侧臂由连接段66、夹持段67以及导向段68一体式弯折构成；导电电极柱65的一端插装固定安装在插针对接孔63的孔底部上，且与对应的信号线缆电连接；导电电极柱65的另一端伸入安装空腔64内；两根夹持侧臂的连接段66均固定在导电电极柱65的伸出端上，且两个连接段66呈V形结构分布；两根夹持侧臂的夹持段67用于相对夹持在导电电极柱65的端部上实现导电连接；两根夹持侧臂的导向段68的端部向外弯折支撑在安装空腔64的腔壁上。
利用两根夹持侧臂的导向段68弹性支撑在安装空腔64的腔壁上，从而在信号输入插针44的端部插入时，使得两根夹持段67牢牢夹持在信号输入插针44的端部上，确保导电可靠性，且利用导向段68还能够起到信号输入插针44的插入导向作用；利用V形结构分布的两个连接段66，能够使得两根夹持段67具有一定的弹性活动范围，实现对信号输入插针44的弹性夹持。
本发明公开的用于体应变仪的检测仪中，控制器采用现有的单片机控制模块，用于对检测主机进行协调控制；无线通信模块采用现有的无线通信模块。例如蓝牙模块，用于与检测人员的手机进行配对通信，从而上传检测结果；显示屏2采用现有的数码管显示屏；按键面板3采用现有的按键面板，上面设置有测试按键、开关按键、发送按键等；顶部电控开关以及后侧电控开关均采用现有的电子开关电路，用于分别对顶部电控锁17以及后侧电控锁33进行开关控制；顶部电控锁17以及后侧电控锁33均采用现有的电磁伸缩式电控锁；本发明进行检测的体应变仪的应变仪主机和应变仪探头所使用的接插件采用本发明的信号输入插座和信号输出插头，从而能够实现体应变仪的应变仪主机和应变仪探头的分体式快速检测。
本发明公开的用于体应变仪的检测仪在使用时：
首先，对检测主机以及测试探头自身检测，将连接插座与连接插头导电接插，再将信号输入插座与信号输出插头导电接插，再启动检测主机，在未按下刀双掷开关SK的按压端8时，显示屏2的显示数值为1.04，在按下刀双掷开关SK的按压端8时，显示屏2的显示数值为3.43，此时便可以确认检测主机以及测试探头是可靠的。
然后，对体应变仪的应变仪主机进行检测，将测试探头的信号输出插头导电接插到应变仪主机的信号输入插座上，再启动应变仪主机，在未按下刀双掷开关SK的按压端8时，应变仪主机的输出结果为1.04，在按下刀双掷开关SK的按压端8时，应变仪主机的输出结果为3.43，此时便可以确认体应变仪是可靠的。
最后，对体应变仪的应变仪探头进行检测，将应变仪探头的信号输出插头导电接插到检测主机的信号输入插座上，再启动检测主机，在未按下刀双掷开关SK的按压端8时，显示屏2的显示数值为1.04，在按下刀双掷开关SK的按压端8时，显示屏2的显示数值为3.43，此时便可以确认体应变仪的应变仪探头是可靠的。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种用于体应变仪的检测仪，其特征在于：包括检测主机以及测试探头；测试探头包括传感模拟盒以及信号放大盒；检测主机包括主机外壳（1）、显示屏（2）、按键面板（3）以及信号输入插座，在主机外壳（1）的内部设置有控制器、存储器、电压采样电路以及电源模块；显示屏（2）以及按键面板（3）均安装在主机外壳（1）的前侧面上；信号输入插座安装在主机外壳（1）的后侧面上；传感模拟盒包括模拟盒体（6）、连接插头以及传感器模拟电路；信号放大盒包括信号盒体（5）、连接插座、信号输出插头以及信号放大电路；传感器模拟电路设置在模拟盒体（6）内，连接插头通过信号线缆与传感器模拟电路电连接；信号放大电路设置在信号盒体（5）内，连接插座通过信号线缆与信号放大电路的输入端电连接；连接插座与连接插头导电接插；信号输出插头通过信号线缆与信号放大电路的输出端电连接；控制器分别与存储器以及电压采样电路电连接，电压采样电路与信号输入插座电连接，电源模块分别为控制器、存储器以及信号输入插座供电；信号输入插座用于与测试探头的信号输出插头或应变仪探头的信号输出插头导电接插；测试探头的信号输出插头还用于与应变仪主机的信号输入插座导电接插。
2.根据权利要求1所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：在主机外壳（1）的顶部设置有用于放置模拟盒体（6）以及信号盒体（5）的顶部凹陷槽（13），并在顶部凹陷槽（13）的侧边上铰接安装有用于封盖顶部凹陷槽（13）的顶部盖板（14）；在顶部凹陷槽（13）的前后侧槽边上均设置有一个插装座（15），并在两个插装座（15）上均竖向设置有T形插槽（16）；在模拟盒体（6）以及信号盒体（5）的侧边上均设置有一个用于插装在T形插槽（16）上的T形插座（7）；在顶部凹陷槽（13）内还设置有一个用于接插信号输出插头的限位套管（20），以及一个用于弹性夹持连接插座的U形弹性夹（22）；在顶部凹陷槽（13）内设置有顶部电控锁（17），在主机外壳（1）内设置有与控制器电连接的顶部电控开关，且顶部电控开关与顶部电控锁（17）电连接；电源模块通过顶部电控开关为顶部电控锁（17）供电；在顶部盖板（14）上设置有与顶部电控锁（17）相配合的顶部锁扣（21）。
3.根据权利要求1所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：在主机外壳（1）的后侧面上设置有后侧凹陷槽（32），并在后侧凹陷槽（32）的侧边上铰接安装有用于封盖后侧凹陷槽（32）的后侧盖板（34）；在后侧凹陷槽（32）内设置有两根绕线柱（29），并在绕线柱（29）的端部上设置有限位圆盘（30）；在两根绕线柱（29）上绕设有电源线（27），且电源线（27）的一端与电源模块电连接，另一端设置有电源插头（23）；在后侧凹陷槽（32）内设置有后侧电控锁（33）、弹出弹簧（31）以及限位插座（28）；在后侧盖板（34）上设置有与后侧电控锁（33）相配合的后侧锁扣（35）；限位插座（28）用于限位接插电源插头（23）；在后侧盖板（34）盖合时，弹出弹簧（31）弹性按压在后侧盖板（34）上；在主机外壳（1）内设置有与控制器电连接的后侧电控开关，且后侧电控开关与后侧电控锁（33）电连接；电源模块通过后侧电控开关为后侧电控锁（33）供电；在主机外壳（1）内设置有与控制器电连接的无线通信模块；电源模块为无线通信模块供电；在主机外壳（1）的右侧面上设置有把手凹槽（11），并在把手凹槽（11）内设置有提拉把手（12）。
4.根据权利要求1所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：连接插座包括圆柱形插座（9）以及锁紧盖帽（36）；在圆柱形插座（9）的端部上设置有接插孔，并在接插孔内设置有导电插针；圆柱形插座（9）的一端贯穿锁紧盖帽（36），并在圆柱形插座（9）的端部上设置有限位凸圈（37）；在锁紧盖帽（36）的内壁上设置有锁紧内螺纹；连接插头包括圆柱形插头（10）以及外螺纹凸圈（38）；外螺纹凸圈（38）固定设置在圆柱形插头（10）的中部；在圆柱形插头（10）的一端端面上设置有导电插孔；圆柱形插头（10）的端部插入接插孔内，导电插针接插在导电插孔中，锁紧盖帽（36）通过锁紧内螺纹旋合安装在外螺纹凸圈（38）上，且限位凸圈（37）位于锁紧盖帽（36）内；导电插孔以及导电插针与对应的信号线缆电连接。
5.根据权利要求4所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：信号输入插座包括信号插座（40）以及各个信号输入插针（44）；信号输出插头包括信号插头（62）以及各个导电夹持头；信号插座（40）贯穿式固定安装在主机外壳（1）的后侧面上；在信号插座（40）的外侧端面上设置有对接插孔（41），各个信号输入插针（44）固定安装在对接插孔（41）的孔底部上；各个信号输入插针（44）分别与电压采样电路以及电源模块电连接；在信号插头（62）的一端端面上设置有各个插针对接孔（63），并在各个插针对接孔（63）的孔底部均设置有一个安装空腔（64）；各个导电夹持头分别设置在各个安装空腔（64）内，用于分别对各个插入的信号输入插针（44）的端部进行夹持导电；各个导电夹持头通过信号线缆与信号放大电路的输出端电连接。
6.根据权利要求5所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：传感器模拟电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及单刀双掷开关SK；电阻R1的一端和电阻R3的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的GND信号的导电插孔电连接；电阻R1的另一端与电阻R2的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的S+信号的导电插孔电连接；电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端以及电阻R5的一端电连接后通过信号线缆与连接插头的S-信号的导电插孔电连接；电阻R4的另一端以及电阻R5的另一端分别与单刀双掷开关SK的两个静触头电连接；电阻R2的另一端与单刀双掷开关SK的动触头电连接后通过信号线缆与连接插头的+6V信号的导电插孔电连接；单刀双掷开关SK的按压端（8）伸出模拟盒体（6）外。
7.根据权利要求5所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：信号放大电路包括放大器U2、稳压片U4、电阻R6、电阻R7、电阻R10、电容C4、电容C9、电容C5、电容C1、电容C2、电容C8、二极管D3以及二极管D4；放大器U2的负输入端通过信号线缆与连接插座的S+信号的导电插针电连接，放大器U2的正输入端通过信号线缆与连接插座的S-信号的导电插针电连接；放大器U2的正电源端与电容C4的一端电连接；放大器U2的负电源端与电阻R7的一端电连接；放大器U2的参考信号端与电容C4的另一端以及电容C9的正极端电连接；放大器U2的输出端与电阻R10的一端电连接；电阻R10的另一端与电容C8的一端电连接，电容C8的另一端通过信号线缆与OUT信号的导电夹持头电连接；电容C9的负极端分别与稳压片U4的GND端、电容C1的负极端、电容C5的一端以及电容C2的正极端电连接后通过信号线缆与GND信号的导电夹持头以及连接插座的GND信号的导电插针电连接；电阻R7的另一端与二极管D4的正极端电连接，二极管D4的负极端与电容C2的负极端电连接后通过信号线缆与V-信号的导电夹持头电连接；电容C5的另一端与电阻R6的一端电连接，电阻R6的另一端与二极管D3的负极端电连接，二极管D3的正极端分别与稳压片U4的IN输入端、电容C1的正极端电连接后通过信号线缆与V+信号的导电夹持头电连接；稳压片U4的OUT输出端通过信号线缆与连接插座的+6V信号的导电插针电连接。
8.根据权利要求5所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：在对接插孔（41）内滑动式安装有一个圆形挡片（43），并在圆形挡片（43）上设置有各个插针贯穿孔（47）；各个信号输入插针（44）分别滑动式贯穿各个插针贯穿孔（47）；在对接插孔（41）的孔壁上设置有四个限位滑槽（49），在圆形挡片（43）的圆周上设置有四个分别滑动式嵌入四个限位滑槽（49）内的限位滑块（48）；在至少一根信号输入插针（44）上套设有支撑弹簧（45），且支撑弹簧（45）弹性支撑在圆形挡片（43）与对接插孔（41）的孔底部之间，用于弹性推动圆形挡片（43）滑移至对接插孔（41）的孔口处；在信号插座（40）的端部外壁上设置有加强凸圈（42），并在加强凸圈（42）内设置有四个锁止空腔（53），且四个锁止空腔（53）位于同一圆周的四等分点处；在四个锁止空腔（53）内均活动式安装有一个锁定座（54），在四个锁定座（54）上均设置有一个挡片锁定柱（56）以及一个接插锁定柱（55）；挡片锁定柱（56）以及接插锁定柱（55）均贯穿锁止空腔（53）的腔壁以及对应位置处的限位滑槽（49）后伸入对接插孔（41）内；接插锁定柱（55）的长度大于挡片锁定柱（56）的长度，且接插锁定柱（55）靠近对接插孔（41）的孔口一侧，并在接插锁定柱（55）朝向对接插孔（41）孔口一侧的侧面上设置有挤压坡面（61）；在信号插头（62）插入对接插孔（41）时，接插锁定柱（55）按压在信号插头（62）外壁上使得挡片锁定柱（56）的端部脱离挡片槽口（50）；在四个限位滑块（48）上均设置有一个挡片槽口（50）；在四个锁定座（54）上均设置有一个压簧安装孔（57），并在四个压簧安装孔（57）上均安装有一根回弹压簧（58），且回弹压簧（58）的端部支撑在锁止空腔（53）的腔壁上，用于在圆形挡片（43）滑移至对接插孔（41）的孔口处时推动挡片锁定柱（56）的端部伸入挡片槽口（50）内；在信号插头（62）的外壁上设置有卡扣环槽（80），且卡扣环槽（80）的槽边设置为倾斜边；在导电夹持头导电夹持在信号输入插针（44）的端部上时，接插锁定柱（55）的端部卡扣在卡扣环槽（80）上。
9.根据权利要求8所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：在加强凸圈（42）的侧面上设置有一个锁杆贯穿孔（60），且锁杆贯穿孔（60）与一个锁止空腔（53）相连通，并在该锁止空腔（53）内的锁定座（54）上设置有锁定卡扣凹槽（59）；在信号插头（62）上设置有一个接插锁定座（70），并在接插锁定座（70）上设置有锁杆孔（75）；在锁杆孔（75）内安装有一根锁杆弹簧（77），在锁杆孔（75）上插装有一根对接锁定杆（74），且锁杆弹簧（77）弹性按压在对接锁定杆（74）的插入端上，用于推动对接锁定杆（74）的端部贯穿锁杆贯穿孔（60）后插入锁定卡扣凹槽（59）内；在接插锁定座（70）上设置有一个与锁杆孔（75）垂直交叉的解锁孔（71），并在解锁孔（71）上活动式插装有一根解锁柱（72）；在解锁柱（72）的中部设置有矩形贯穿孔（79），并在矩形贯穿孔（79）的两侧孔壁上均设置有三角挤压块（78）；对接锁定杆（74）垂直贯穿矩形贯穿孔（79），并在对接锁定杆（74）上设置有两个挤压凸柱（76），用于分别按压在两个三角挤压块（78）的倾斜侧边上，使得解锁柱（72）下压时通过三角挤压块（78）与挤压凸柱（76）的挤压配合推动对接锁定杆（74）的端部脱离锁定卡扣凹槽（59）；在解锁柱（72）的外端部上设置有一个按压片（73）。
10.根据权利要求5所述的用于体应变仪的检测仪，其特征在于：导电夹持头包括导电电极柱（65）以及两根夹持侧臂；夹持侧臂由连接段（66）、夹持段（67）以及导向段（68）一体式弯折构成；导电电极柱（65）的一端插装固定安装在插针对接孔（63）的孔底部上，且与对应的信号线缆电连接；导电电极柱（65）的另一端伸入安装空腔（64）内；两根夹持侧臂的连接段（66）均固定在导电电极柱（65）的伸出端上，且两个连接段（66）呈V形结构分布；两根夹持侧臂的夹持段（67）用于相对夹持在导电电极柱（65）的端部上实现导电连接；两根夹持侧臂的导向段（68）的端部向外弯折支撑在安装空腔（64）的腔壁上。
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Citations (4)
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| CN103575460A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-12 | 北京中科泛华测控技术有限公司 | 传感器检验系统和方法 |
| CN105021161A (zh) * | 2015-03-09 | 2015-11-04 | 昆山市杰尔电子科技有限公司 | 一种数显直角度检测治具 |
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-
2022
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103575460A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-12 | 北京中科泛华测控技术有限公司 | 传感器检验系统和方法 |
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| EP3159653A2 (de) * | 2015-10-23 | 2017-04-26 | Helmut-Schmidt-Universität/ Universität der Bundeswehr Hamburg | Messsystem für dehnungen, verzerrungen oder verbiegungen |
| CN214703831U (zh) * | 2021-04-16 | 2021-11-12 | 安徽省地震局 | 一种伸缩仪测试盒 |
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| Title |
|---|
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| TJ-2型体积式应变仪故障检测装置;袁勇;地震地磁观测与研究;20220625;全文 * |
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