CN212031142U - 一种杆体材料应变测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种杆体材料应变测量装置，包括轻质环体、多个固定杆、多个压紧复位件以及多个测量仪，轻质环体内侧为测试孔，轻质环体设有多个由外向内通向所述测试孔的装配孔，多个固定杆以及测量仪通过各个所述装配孔装配于轻质环体，固定杆可伸缩地装配于所述轻质环体，压紧复位件一端抵接所述轻质环体，压紧复位件另一端抵接于所述固定杆，以压紧复位件向所述测试孔中心推抵所述固定杆，通过压紧复位件的复位力将多个固定杆压紧于待测杆体。本申请技术方案进一步减小测量装置的质量对应变测试的影响，提高测试数据的准确率，提供简单、便捷的测量方式，减少人为参与测试实验造成的误差，极大降低测试成本。

Description

一种杆体材料应变测量装置

技术领域

本申请涉及应变测量设备领域，尤其涉及一种杆体材料应变测量装置。

背景技术

静力拉伸实验为研究物体材料在外部载荷的作用产生形变的规律，并通过受力及形变程度来确定材料的一些力学性质的传统方式，当前大部分的径向应变的测量基本采用人工方式测量，即在杆体材料上标定测点的位置，在拉伸前用游标卡尺、千分尺或位移计等测量工具进行测量，现有测量方式有较多难以避免的出现精度低、测量频率少、数据分析不准确等问题，特别是对于一些具有特殊材料的杆体如NPR锚杆，目前对于这种材料的性质仍处于研究阶段，需要对其进行静力拉伸实验，这种材料是在收到静力拉伸后径向应变较小的材料，且在拉伸过程中，测量点会随之变化，因此就需要一种能够随锚杆运动且能够准确测量锚杆径向应变的仪器。

现有技术中，需要将测量仪牢固地固定于待测杆体测量点上，所以测量仪上需要配置多个夹紧待测杆体的紧固件，一个用于固定紧固件的环体，以及多个用于测量待测杆体外形参数的测量仪，这些组件一般具有较大的重量，这些导致对于待测杆体会形成较大的重力作用，这将是对于实验目的严重干扰，会导致实验结果失真。

实用新型内容

为了解决现有测量装置结复杂、重量大的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种能够减少对于待测杆体重力作用的杆体材料应变测量装置。

本申请提供了一种杆体材料应变测量装置，包括轻质环体、多个固定杆、多个压紧复位件以及多个测量仪。

所述轻质环体内侧为测试孔，所述轻质环体设有多个由外向内通向所述测试孔的装配孔，多个所述固定杆以及所述测量仪通过各个所述装配孔装配于所述轻质环体；

所述固定杆可伸缩地装配于所述轻质环体，所述压紧复位件一端抵接所述轻质环体，所述压紧复位件另一端抵接于所述固定杆，以所述压紧复位件向所述测试孔中心推抵所述固定杆，通过所述压紧复位件的复位力将多个所述固定杆压紧于待测杆体，所述压紧复位件在待测杆体受力时，为固定杆提供弹性恢复力，并可以将固定杆固定在待测杆体上，避免因为固定杆的移动给实验造成的偏差。

所述测量仪具有伸向所述测试孔中心的测试端，以便于检测所述装配孔内待测杆体的径向变形参数，所述测量仪通过所述装配孔设置在所述轻质环体上，使用时将测试端抵在待测杆体测量点上，以便检测待测杆体的应变情况。

进一步地，所述杆体应变测量装置还包括应变仪和处理器，所述应变仪与所述测量仪电性连接，所述应变仪可收集所述测量仪测量数据，并对测量仪采集的数据进行一定的修正，进而提高测量精度，所述应变仪与所述处理器电性连接，所述处理器设置有与所述应变仪相对应的处理软件，所述处理器可将所述应变仪收集的信息进行整理，并得出便于理解的表格或曲线图形式进行保存，以便人为对实验数据进行分析。

进一步地，所述测量仪为电子点式位移计，所述测量仪还包括固定端，所述固定端与所述装配孔可拆卸连接，所述电子点式位移计可实现在小面积范围内的高精度测量。

进一步地，所述固定端设置有第一螺纹，所述固定端可通过所述第一螺纹及所述装配孔固定在所述轻质环体上。

进一步地，所述应变仪为多通道静态应变仪，所述应变仪可连接多个测量仪，并同时处理多个测量仪收集的信息，实现对待测杆体多个测量点同时测量的目的，使测量更加高效化，所述测量仪与所述应变仪按照所述测量仪的使用说明进行电性连接。

进一步地，所述轻质环体为铝制环，所述装配孔数量设置为6个，所述装配孔在所述轻质环体上等角度均匀设置，所述固定杆与所述测量仪间隔装配在所述装配孔内。

进一步地，所述固定杆的一端设置有控制件，所述控制件设置于所述轻质环体外侧，所述控制件可调节所述压紧复位件与待测杆体之间的回复力，通过所述控制件调节所述固定杆对待测杆体的压紧力，并结合所述压紧回复件保证测量过程中对固定杆与待测杆体压紧力，进一步确保在测量过程中，固定杆不会产生偏移。

进一步地，所述固定杆的杆身设置有第二螺纹，所述控制件为与所述第二螺纹相配合的螺母。

进一步地，所述固定杆的另一端还设置有固定头，所述固定头的一侧推抵在待测杆体上，所述固定头的另一端推抵接于所述压紧复位件，且所述固定头直径大于所述装配孔的孔径。

进一步地，所述压紧复位件为弹簧或弹片。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的技术方案一种杆体材料应变测量装置，相对现有技术，一方面本申请的技术方案结构简单，整体的质量较轻，能够减少测量装置本身重力对待测杆体造成形变，进而影响待测杆体的实验数据；另一方面可减少人为参与实验频率而导致的人为实验误差，通过测量仪、应变仪及处理器能够实时检测材料的径向应变情况，并能够通过处理器直接得出测量后表格或曲线图，进一步减少人为处理数据造成的误差，此外本技术方案可实施多点位同时测量，应变仪连接的多个测量仪，并测量仪采集数据进行修正，可实现多个测量点数据同时采集并传输处理器，在同等操作测量时间内实验数据量多可反馈材料在不同位置径向应力变化信息，并对信息进行综合处理，增强实验分析的可对比性，且本技术方案结构简单，可在保证较高的测试精度的同时便于实际操作，测试成本较低。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种杆体材料应变测量装置的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种杆体材料应变测量装置的一种实施例；

图3为本申请实施例提供的一种杆体材料应变测量装置测量仪、应变仪及处理器的连接结构示意图。

其中，1-轻质环体；2-测量仪；3-固定杆；4-装配孔；5-第一螺纹；6-压紧复位件；7-控制件；8-固定头；9-第二螺纹；10-待测杆体；11-测量点，12-固定端，13-测试端，14-测试孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请为解决现有技术中应变测量装置本身重量对待测杆体10实验数据的影响，提出一种更适合应变测量设备领域的杆体应变测量装置，现有技术中应变测量装置一般分为测量件及固定件，固定件环绕夹持在杆体上，测量件测量杆体的应变数据，多个测量件造成杆体材料在一定程度上产生形变，影响实验数据的准确性。

本申请的实施例中，主要将采用轻质环体1，并在轻质环体1上设置测量仪2和固定件，测量仪2和固定件间隔等角度设置，数量各为3个，测量仪2采用电子点式位移计，电子点式位移计具有结构简单，质量小精度高操作方便的特点，在应变实验中可满足不同材料对精度的要求，特别是适应于对NPR锚杆的应变测试。且本申请实施例中，还包括应变仪及处理器，应变仪并不直接与待测杆体10接触，而是通过测量仪2电性连接应变仪作为数据采集中心，将测量仪2测量的数据进行校正，这样可保证在降低测量装置负载在待测杆体10质量的同时，提高测量数据的准确性，应变仪与处理器电性连接，处理器将应变仪处理后的数据整理出表格或变化折线图，便于后期数据分析。

本领域技术人员可以理解的是，基于以上解决技术问题的思路，本申请的具体技术方案有较多可实现方式，并不具体限制具体的表现形式。

以下结合附图对本申请实施示例性说明如下：

结合图1为本申请实施例提供的一种杆体材料应变测量装置的整体结构示意图及图2为本申请实施例提供的一种杆体材料应变测量装置的一种实施例，本申请提供了一种杆体材料应变测量装置，包括轻质环体1、多个固定杆3、多个压紧复位件6以及多个测量仪2。

所述轻质环体1内侧为测试孔14，所述测试孔14可根据实际测试需求设置孔径，所述测试孔14主要是为了通过待测杆体10，所述轻质环体1设有多个由外向内通向所述测试孔14的装配孔4，多个所述固定杆3以及所述测量仪2通过各个所述装配孔4装配于所述轻质环体1。

所述固定杆3可伸缩地装配于所述轻质环体1，所述固定杆3的直径小于所述装配孔4的孔径，以便于固定杆3在实现轻质环体1上可伸缩，所述压紧复位件6一端抵接所述轻质环体1，所述压紧复位件6另一端抵接于所述固定杆3，以所述压紧复位件6向所述测试孔14中心推抵所述固定杆3，通过所述压紧复位件6的复位力将多个所述固定杆3压紧于待测杆体10，所述压紧复位件6在待测杆体10受力时，为固定杆3提供弹性恢复力，并可以将固定杆3固定在待测杆体10上，避免因为固定杆3的移动给实验造成的偏差，在实际使用时，需要尽量将轻质环体1轴线与待测杆体10轴线处于相同直线上。

所述测量仪2具有伸向所述测试孔14中心的测试端13，以便于检测所述装配孔4内待测杆体10的径向变形参数，所述测量仪2通过所述装配孔4设置在所述轻质环体1上，所述测量仪2与所述装配孔4可拆卸连接，使用时将测试端13抵在待测杆体10测量点11上，以便检测待测杆体10的应变情况。

结合图3为本申请实施例提供的一种杆体材料应变测量装置测量仪、应变仪及处理器的连接结构示意图，所述杆体应变测量装置还包括应变仪和处理器，所述应变仪与所述测量仪2电性连接，所述应变仪可收集所述测量仪2测量数据，并对测量仪2采集的数据进行一定的修正，进而提高测量精度，所述应变仪与所述处理器电性连接，所述处理器设置有与所述应变仪相对应的处理软件，所述处理器可将所述应变仪收集的信息进行整理，并得出便于理解的表格或曲线图形式进行保存，以便人为对实验数据进行分析。

所述测量仪2为电子点式位移计，所述测量仪2还包括固定端12，所述固定端12与所述装配孔4可拆卸连接，所述装配孔4内设置有第一螺纹5，所述固定端12设置有与所述装配孔4相互配合的第一螺纹5，以便于测量仪2可旋转设置在所述轻质环体1上，并能够根据实际待测杆体10测量点11改变测试端13与测量点11的距离，使测试端13能够很好地抵触在测量点11上，所述电子点式位移计可实现在小面积范围内的高精度测量。

所述应变仪为多通道静态应变仪，进一步的所述应变仪可以选择20通道静态应变仪，能够实现与测量仪2相连接并能处理测量数据，或与多个测量仪2电性连接，同时处理多个测量仪2数据信息，实现对待测杆体10多个测量点11同时测量的目的，，使测量更加高效化的目的即可，并不限制于本申请的一种应变仪，还可采用其他多通道应变仪。所述测量仪2与所述应变仪按照所述测量仪2的使用说明进行电性连接，可以采用YSV8320静态应变仪，应变仪内置了单片机，完成了采集、处理、显示、通讯等各种功能，且在静态应变仪内具有20个测点和1个独立测力点，所有测点都内置了由精密低温漂电阻组成的内半桥，包括两路公共补偿片的接线端子，每个测点都可通过不同的组桥方式组成全桥、半桥、1/4桥的形式，使用时只需按桥路形式连接示意图连接，并将桥路形式设为相应的桥路形式即可，可对测量仪2测量的结果进行一定程度的修正。

所述轻质环体1为铝制环，所述装配孔4数量设置为6个，所述装配孔4在所述轻质环体1上等角度均匀设置，本申请实施例中设置的角度为60°。

为最大化固定待测杆体10，使待测杆体10在测量过程中位置不会发生偏移，本申请实施例中所述固定杆3与所述测量仪2间隔装配在所述装配孔4内，所述固定杆3与所述测量仪2各设置为3个。

所述固定杆3的一端设置有控制件7，所述控制件7设置于所述轻质环体1外侧，所述控制件7可调节所述压紧复位件6与待测杆体10之间的回复力，通过所述控制件7调节所述固定杆3对待测杆体10的压紧力，并结合所述压紧回复件保证测量过程中对固定杆3与待测杆体10压紧力，进一步确保在测量过程中，固定杆3不会产生偏移。

所述固定杆3的杆身设置有第二螺纹9，所述控制件7为与所述第二螺纹9相配合的螺母，在使用时所述控制件7调整所述固定杆3与待测杆体10的压紧力，并将所述压紧复位件6调整为压缩的状态，保持固定杆3能够紧固地夹持在所述待测杆体10上，确保所述测量仪2不会再测量过程中因为固定杆3位置发生偏移，测量仪2对准的测量点11发生变化，导致应变实验收集数据不准确造成偏差。

所述固定杆3的另一端还设置有固定头8，所述固定头8的一侧推抵在待测杆体10上，所述固定头8的另一端推抵接于所述压紧复位件6，且所述固定头8直径大于所述装配孔4的孔径。

所述压紧复位件6可设置为弹簧或弹片，所述压紧复位件6能为所述固定杆3提供足够大的压紧力或回复力，能够将确保所述固定杆3与待测杆体10之间不会产生位移。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”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。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，包括轻质环体(1)、多个固定杆(3)、多个压紧复位件(6)以及多个测量仪(2)；

所述轻质环体(1)内侧为测试孔(14)，所述轻质环体(1)设有多个由外向内通向所述测试孔(14)的装配孔(4)，多个所述固定杆(3)以及所述测量仪(2)通过各个所述装配孔(4)装配于所述轻质环体(1)；

所述固定杆(3)可伸缩地装配于所述轻质环体(1)，所述压紧复位件(6)一端抵接所述轻质环体(1)，所述压紧复位件(6)另一端抵接于所述固定杆(3)，以所述压紧复位件(6)向所述测试孔(14)中心推抵所述固定杆(3)，通过所述压紧复位件(6)的复位力将多个所述固定杆(3)压紧于待测杆体(10)；

所述测量仪(2)具有伸向所述测试孔(14)中心的测试端(13)，以便于检测所述装配孔(4)内待测杆体(10)的径向变形参数。

2.根据权利要求1所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述杆体应变测量装置还包括应变仪和处理器，所述应变仪与所述测量仪(2)电性连接，所述应变仪与所述处理器电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述测量仪(2)为电子点式位移计，所述测量仪(2)还包括固定端(12)，所述固定端(12)与所述装配孔(4)可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述轻质环体(1)为铝制环，所述固定杆(3)与所述测量仪(2)间隔装配在所述装配孔(4)内，所述装配孔(4)数量设置为6个，所述装配孔(4)在所述轻质环体(1)上等角度均匀设置。

5.根据权利要求2所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述应变仪为多通道静态应变仪，所述应变仪可与多个所述测量仪(2)按照所述测量仪(2)的使用说明与所述应变仪电性连接。

6.根据权利要求3所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述固定端(12)设置有第一螺纹(5)，所述固定端(12)可通过所述第一螺纹(5)及所述装配孔(4)固定在所述轻质环体(1)上。

7.根据权利要求1所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述固定杆(3)的一端设置有控制件(7)，所述控制件(7)设置于所述轻质环体(1)外侧，所述控制件(7)可调节所述压紧复位件(6)与待测杆体(10)之间的回复力。

8.根据权利要求7所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述固定杆(3)的杆身设置有第二螺纹(9)，所述控制件(7)为与所述第二螺纹(9)相配合的螺母。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述固定杆(3)的另一端还设置有固定头(8)，所述固定头(8)的一侧推抵在待测杆体(10)上，所述固定头(8)的另一端推抵接于所述压紧复位件(6)，且所述固定头(8)直径大于所述装配孔(4)的孔径。

10.根据权利要求9所述的一种杆体材料应变测量装置，其特征在于，所述压紧复位件(6)为弹簧或弹片。

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