CN206756347U - 一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，外筒下部是底板，底板沿四周对称安装有四个把手，外筒内壁安装有两层保温石棉，两层保温石棉中间安装有加热丝，筒内是压力传感器，压力传感器两端安装有传感器连接板，其上安装有加热板，传感器侧面安装有温度传感器，传感器连接板上方是隔温板，隔温板上方是顶板连接板，其上安装有加热板，顶板连接板上方是顶盖，最上方是传感器连接板，使用该装置时，外筒及内部设施处在严寒常温交变环境下，配套的温度控制器及荷载显示器处于常温环境中，温度控制器可根据温度传感器监测的温度来自动给加热丝及加热板通电或断电，维持外筒内温度处在压力传感器的正常工作范围。
Description
技术领域
本实用新型是一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，属于土木工程试验装置技术领域。
背景技术
当前，针对力与环境耦合作用下钢筋混凝土结构耐久性问题的研究正积极展开，其中部分重要研究课题有：荷载与冻融循环耦合作用下钢筋混凝土构件抗力性能的研究、荷载与冻融循环耦合作用下混凝土碳化特性研究，为进一步反映工程实际，部分学者引进大型人工气候环境室，通过在其内部放置特定加载装置实现负载的同时进行冻融循环。然而，如何有效监测严寒常温交变环境下压力传感器的荷载值是一难题，目前，常见的拉压力传感器使用环境均为常温环境，鲜有在严寒常温交变环境下能够准确监测荷载的传感器。试验发现，给现有拉压力传感器施加同一荷载，在常温及负温环境下所显示的荷载值不同，而荷载值准确性是影响试验成功与否的关键，为此，设计一种能够克服严寒常温交变环境，维持荷载监测值准确不变的压力传感器辅助装置对确保试验精度及可操作性具有现实意义。
实用新型内容
为克服现有试验设备的不足，本实用新型提供了一种可用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置。该装置适用于在严寒常温交变环境下的连续负载试验，可满足正负温交替环境中的荷载精确监测，排除大幅度温度变化对压力传感器读数影响和对传感器的损伤，保证了试验荷载精度和数据的可靠性，提高了传感器的使用寿命。该装置是在现有传感器的基础上进行的升级改造，结构简单，使用方便快捷，稳定性好，提高了试验数据的精确性和可靠性。
本实用新型所采用的主要通过以下技术方案来实现：一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，它包括外筒，所述外筒下部安装有底板，底板的四周对称安装有多个把手，底板上方设置有隔温板，外筒内壁安装有两层保温石棉，两层保温石棉中间安装有加热丝，筒内设置有压力传感器，所述压力传感器通过信号线与荷载显示器相连，压力传感器两端安装有传感器连接板，传感器连接板上安装有加热板，压力传感器侧面安装有温度传感器，加热板及温度传感器分别通过导线及信号线与温度控制器相连，传感器连接板上方为隔温板，隔温板上方设置有顶板连接板，顶板连接板上安装有加热板，外筒的顶部安装有顶盖，顶板连接板的顶部安装有传感器连接板。
所述外筒由硬质高强PVC材料制成，外形是圆筒形，上部车有丝口，侧面中间部位开有圆孔，上部外缘车有螺纹。
所述隔温板采用传热系数低的材料制成。
所述加热丝采用硅橡胶发热丝。
所述传感器连接板采用耐腐蚀钢材制成，其截面呈“凸”形，突出部位外部加工有螺纹，并与压力传感器连接，在底板上对称钻有四个圆孔。
所述加热板采用硅橡胶加热板，为圆环型。
所述顶板连接板采用耐腐蚀钢材制成，底面为圆形，凸起部分为圆柱形，其内部有圆柱孔洞并加工有螺纹，可与传感器连接板相连。
所述顶盖采用硬质高强PVC材料制成，外形为边缘带凸起的圆环，圆环内部直径略大于顶板连接板圆柱体外轮廓直径，边缘凸起内缘加工有螺纹。
所述温度控制器能够显示温度。
本实用新型有如下有益效果：
以钢筋混凝土梁加载为例，利用本装置时，首先按试验方案安装调试好试件及监测设备，将该装置组装好，并将信号线、电源线分别与荷载显示器、温度控制器连好，辅助装置处于严寒常温交变环境中，荷载显示器及温度控制器处于常温环境中。根据压力传感器的正常使用温度，将压力传感器正常使用的最低温度增加若干度设置为温度控制器的下限温度，将正常使用的最高温度降低若干度设置为温度控制器的上限温度，在冻融循环正负温交变过程中，若压力传感器所处环境温度低于设置的下限温度，温度控制器将自动向加热丝及加热板供电，使辅助装置内部温度升高，若温度高于设置的上限温度，温度控制器将自动停止向加热丝及加热板供电，按此程序始终将辅助装置内部温度维持在压力传感器的正常工作温度，使冻融循环过程中压力传感器能够正常精确的反映所施加的荷载，确保试验过程中对荷载的精确控制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型装置外轮廓示意图。
图2是本实用新型装置结构示意图。
图3是本实用新型装置使用示意图。
图中：外筒1、底板2、顶盖3、传感器连接板4、荷载显示器5、温度控制器6、信号线7、电源线8、把手9、压力传感器10、温度传感器11、加热板12、加热丝13、顶板连接板14、保温石棉15、隔温板16、软塞17、钢筋混凝土梁反力加载架18、钢筋混凝土梁19、螺旋式千斤顶20、荷载分配横梁21。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
参照图1-3，一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，它包括外筒1，外筒下部是底板2，底板沿四周对称安装有四个把手9，底板上方是隔温板16，外筒内壁安装有两层保温石棉15，两层保温石棉中间安装有加热丝13，筒内是压力传感器10，压力传感器两端安装有传感器连接板4，其上安装有加热板12，传感器侧面安装有温度传感器11，传感器连接板上方是隔温板16，隔温板上方是顶板连接板14，其上安装有加热板12，顶板连接板上方是顶盖3，最上方是传感器连接板4。使用该装置时，外筒1及内部设施处在严寒常温交变环境下，配套的温度控制器6及荷载显示器5处于常温环境中，温度控制器6可根据温度传感器11监测的温度来自动给加热丝13及加热板12通电或断电，维持外筒内温度处在压力传感器10的正常工作范围，可保证显示荷载的准确性，对荷载精确控制。
优选的，所述外筒1由硬质高强PVC材料制成，耐高低温，外形是圆筒形，上部车有丝口，侧面中间部位开有圆孔，上部外缘车有螺纹。
优选的，所述隔温板16由传热系数较低材料制成，具有较好抗压性能。
优选的，所述加热丝13为优质硅橡胶发热丝，防水不漏电。
优选的，所述传感器连接板4为优质耐腐蚀钢材制成，其截面呈“凸”形，突出部位外部车有螺纹，可与压力传感器10连接，为圆形，底板上对称钻有四个圆孔。
优选的，所述加热板12为优质硅橡胶加热板，防水不漏电，为圆环型。
优选的，所述温度传感器11为数字温度传感器模块，用于监测压力传感器10的温度，与温度控制器6配套使用。
优选的，所述顶板连接板14为优质耐腐蚀钢材制成，底面为圆形，凸起部分为圆柱形，其内部有圆柱孔洞并车有螺纹，可与传感器连接板4相连。
优选的，所述顶盖3由硬质高强PVC材料制成，耐高低温，外形为边缘带凸起的圆环，圆环内部直径略大于顶板连接板圆柱体外轮廓直径，边缘凸起内缘车有螺纹，可与外筒连接。
优选的，所述温度控制器可显示温度，可根据温度传感器11监测温度及设定的温度范围对加热丝13和加热板12供电和断电。
本实用新型装置具体工作原理和工作过程为：
以负载作用下钢筋混凝土梁的冻融试验为例，首先将试验架18置于特定冻融环境箱中，架设好试件19，组装好本装置并通过把手9将其移至预定位置，将荷载显示器5、温度控制器6置于冻融环境箱外，使用信号线7、电源线8分别将荷载显示器5、温度控制器6与冻融环境箱内主装置连好，根据压力传感器10的正常使用温度，将上述最低温度增加若干度设置为温度控制器6的下限温度，将最高温度降低若干度设置为温度控制器6的上限温度。在常温环境时通过螺旋式千斤顶20给试验梁19施加荷至预定水平后启动冻融循环程序，在冻融循环正负温交变过程中，若压力传感器10所处环境温度低于设置的下限温度，温度控制器6将自动向加热丝13及加热板12供电，使辅助装置内部温度升高，若温度高于设置的上限温度，温度控制器6将自动停止向加热丝13及加热板12供电，按此程序始终将辅助装置内部温度维持在压力传感器10的正常工作温度，使冻融循环过程中压力传感器10能够正常精确的反映所施加的荷载。由于负载过程中试验梁19变形，所施加的荷载会有所减小，每日可根据压力传感器5所显示的荷载进行补载，若无此辅助设施，冻融过程中将无法准确获知当前荷载值，无法进行补载，后续加载试验后无法准确获取试件19的极限承载力，整个试验过程中，本装置可确保所显示的荷载的有效性和准确性，同时可有效保护压力传感器10。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (9)
1.一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：它包括外筒（1），所述外筒（1）下部安装有底板（2），底板（2）的四周对称安装有多个把手（9），底板（2）上方设置有隔温板（16），外筒（1）内壁安装有两层保温石棉（15），两层保温石棉（15）中间安装有加热丝（13），筒内设置有压力传感器（10），所述压力传感器（10）通过信号线（7）与荷载显示器（5）相连，压力传感器（10）两端安装有传感器连接板（4），传感器连接板（4）上安装有加热板（12），压力传感器（10）侧面安装有温度传感器（11），加热板（12）及温度传感器（11）分别通过导线（8）及信号线（7）与温度控制器（6）相连，传感器连接板（4）上方为隔温板（16），隔温板（16）上方设置有顶板连接板（14），顶板连接板（14）上安装有加热板（12），外筒（1）的顶部安装有顶盖（3），顶板连接板（14）的顶部安装有传感器连接板（4）。
2.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述外筒（1）由硬质高强PVC材料制成，外形是圆筒形，上部车有丝口，侧面中间部位开有圆孔，上部外缘车有螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述隔温板（16）采用传热系数低的材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述加热丝（13）采用硅橡胶发热丝。
5.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述传感器连接板（4）采用耐腐蚀钢材制成，其截面呈“凸”形，突出部位外部加工有螺纹，并与压力传感器（10）连接，在底板上对称钻有四个圆孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述加热板（12）采用硅橡胶加热板，为圆环型。
7.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述顶板连接板（14）采用耐腐蚀钢材制成，底面为圆形，凸起部分为圆柱形，其内部有圆柱孔洞并加工有螺纹，可与传感器连接板（4）相连。
8.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述顶盖（3）采用硬质高强PVC材料制成，外形为边缘带凸起的圆环，圆环内部直径略大于顶板连接板圆柱体外轮廓直径，边缘凸起内缘加工有螺纹。
9.根据权利要求1所述的一种用于严寒常温交变环境下的压力传感器辅助装置，其特征在于：所述温度控制器能够显示温度。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109870375A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-11 | 华东理工大学 | 一种低温高频疲劳试验系统 |
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2017
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