CN214066751U - 一种便携式测力仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种便携式测力仪，主要用于测量砼体试块强度，包括壳体，设置在壳体内的测力装置，所述测力装置包括呈矩形闭环设置的固定框架，所述固定框架两侧固定连接有对称设置在壳体两侧用于支撑一种便携式测力仪的支撑臂，支撑臂上可调节滑动设置有U型支架，所述测力装置正下方设置有测力杆测力装置还包括用于将测力杆所受外力进行转换并通过设置在壳体上的指示仪表进行显示的测力机构。本实用新型结构简单，紧凑，采用全机械机构设置，基于胡克定律测量砼体试件的应力载荷；测量值准确、快速、高效。同时，针对砼体试件单独设置有U型支架，能够应用于土木、市政施工中所需的任何砼体试件测量，弥补了现有一种便携式测力仪在砼体试件领域测量的不足。

Description

一种便携式测力仪

技术领域

本实用新型涉及土木施工测量器具领域，尤其涉及力学测量器具装置领域，具体涉及一种便携式测力仪。

背景技术

一种便携式测力仪是常用于施工、测量和实验室的测量仪器，用于测定在特定条件下被测物体所受的力或者能够施加在对象上的力值的工具或者仪器。一种便携式测力仪根据行业不同，使用环境和用途不同，存在不同的型号、结构和精度设计。当然，基于用途的区别，一种便携式测力仪的有效测量范围和能够承受的最大载荷亦存在较大的区别。

现有的一种便携式测力仪从测量方式区分可以分为机械型一种便携式测力仪和电子型一种便携式测力仪。通常而言，机械型一种便携式测力仪的精度会低于电子型一种便携式测力仪，量程范围会大于电子型一种便携式测力仪，电子型一种便携式测力仪多用于小量程高精度的力学测量用途。现有的一种便携式测力仪通常多用于测定拉力，而较少用于压力的测试，在土木施工或者市政施工过程中，往往必不可少的会用到压力的测试。如：对于既定施工项目砼体的强度极限进行测量，以便于测定施工后的混凝土构件按照该配比凝固后是否能够达到道路的强度要求等。现有的一种便携式测力仪并不能用于现有砼体试件的极限强度测量之用，为了解决这一问题，需要一种具有针对性测量的一种便携式测力仪，以实现对各种不同配比的砼体强度进行，高效、快捷的极限强度测量。

实用新型内容

为了解决现有砼体试块强度测量需求，针对现有一种便携式测力仪并不适应于方便快捷的对砼体试件针对性测量，以快速获得被测砼体试件能够承受的最大极限强度应力，本申请提供一种重新设计，专用于砼体试件实验用的一种便携式测力仪。本实用新型有效测力范围大，采用全机械机构，稳定性高，可靠性好，能够长时间保持在同一应力值，使得完全满足砼体试件在不同应力作用下进行的各种试验。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

本申请提供的一种便携式测力仪，主要用于测量砼体试块强度，以及在不同载荷下能够保持稳定性试件，以及测量试件能够承受的最大载荷，其结构包括壳体，设置在壳体内的测力装置，所述测力装置包括呈矩形闭环设置的固定框架，所述固定框架两侧固定连接有对称设置在壳体两侧用于支撑一种便携式测力仪的支撑臂，所述支撑臂上可调节滑动设置有用于放置砼体试块的U型支架，所述测力装置正下方设置有测力杆，所述测力装置还包括用于将测力杆所受外力进行转换并通过设置在壳体上的指示仪表进行显示的测力机构。测力原理及方式，当需要对砼体试件进行载荷测试时，首先将待测试的砼体试件平放至U型支架上，调节所述U型支架，使得砼体试件缓慢向上移动，直到测力杆的下端头与砼体试件接触，当砼体试件不断上移，挤压测力杆，同时测力机构将测力杆受外力发生的位移转换成对应的驱动力传递到指示仪表上进行显示，以实时显示当前砼体试件所受外力的值。当逐渐增大砼体试件上升的距离，使得测力杆施加在砼体试件上的应力越来越大，直到砼体试件所受应力达到自身能够承受的最大极限，直至断裂。由于上述结构采用全机械机构设置，能够实时反馈当前砼体试件受力状态，能够实现无间断测量。由于采用全机械机构设置，故障率极低，不受任何使用环境影响和干扰，实用性强。当需要进行二次测试时，只需要将U型支架下降以使得能够放置新的砼体试件为准，重复上述操作，测量新砼体试件的载荷承受能力。

为了精准的将测力杆因受力发生的位移精准的转化到指示仪表中显示，具体地所述测力机构采用下述结构设置，优选地，所述测力机构包括与所述测力杆上端头固定连接的测力板，设置在测力板上方和/或下方用于连接所述固定框架的至少一根弹簧，所述测力板还固定连接有齿条，与所述齿条通过齿轮组件驱动连接用于显示测力值的指示仪表。由于测力杆和测力板固定连接，因此，测力杆受力移动时，则测力板将同步运动，以使得构件之间的运动转化不受损失。当测力板移动时将带动齿条同步运动，齿条通过齿轮组件将测力板的移动转为指示仪表的偏转，以实现所受载荷的显示。在此，齿轮组件起到的作用是将齿条的直线运动转为圆周偏转运动。

为了跟进一步的简化结构，优选地，所述齿轮组件包括与齿条啮合的第一齿轮，与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮与用于指示的指针同轴连接；所述第一齿轮和第二齿轮均安装在与所述壳体固定连接的齿轮架上，所述齿轮架通过多跟固定连杆与壳体固定连接。当测力杆移动时，带动测力板和齿条同步移动，齿条与第一齿轮啮合，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮与指示仪表同步偏转，整个传动过程中均采用刚性机械连接，不存在任何损耗，确保的传动的精确度。

为了简化结构设置，优选地，所述指示仪表包括所述指针和固定设置在壳体上用于与指针配合指示测力值的表盘。

优选地，所述支撑臂包括与所述固定框架固定连接的立柱和设置于立柱下方的底座，所述立柱的内侧滑动安装有所述U型支架。所述立柱内设置有用于容纳丝杆的第二空腔，所述第二空腔内通过第二避让槽与外界连通，所述U型支架包括用于放置砼体试块的支撑架，与支撑架连接用于嵌套在所述第二空腔内与所述丝杆螺纹连接的套筒，所述丝杆下端头固连有设置在底座内的减速齿轮，所述减速齿轮通过与微调转盘连接的第三齿轮啮合。当需要调整U型支架时，则转动微调转盘，微调转盘与第三齿轮同轴连接，第三齿轮带动与丝杆同轴固定连接的减速齿轮转动，丝杆与套筒发生相对转动，从而驱动U型支架沿着丝杆上下移动，以达到驱动砼体试件上下移动的目的。值得说明的是，根据实际测试项目和要求需要，可以任意改变被测砼体试件的放置角度，当需要保持砼体试件水平时，则需要同步转动两侧的微调转盘，当需要保持一定角度倾斜时，则应事先将两侧的U型支架调整至需要角度后，再同步调整两侧的微调转盘。

为了进一步提升所述U型支架的稳定性，优选地，所述U型支架上还设置有至少一个平衡滑块，所述立柱内设置有用于容纳所述平衡滑块的第一空腔，所述第一空腔通过第一避让槽与外界连通。平衡滑块与第一空腔滑动连接，以使得第一空腔对平衡滑块起到除轴向移动以外的约束作用，保证U型支架的移动稳定性。所述固定框架上固定连接有多个用于容纳所述弹簧的套管，所述测力板上具有多个分别与所述套管相对设置用于穿插在所述弹簧内的限位柱。在弹簧两端分别通过套管和限位柱固定的目的是确保弹簧受压缩时，始终保持轴向压缩，以使得弹簧的压缩量与实际所受外力之间充分遵循胡克定律，使得在有效量程内获得的测量值更加的精准，克服因弹簧的偏斜带来的误差。

有益效果

本实用新型结构简单，紧凑，采用全机械机构设置，基于胡克定律测量砼体试件的应力载荷；测量值准确、快速、高效。同时，针对砼体试件单独设置有U型支架，通过调节U型支架实现不同载荷阶段的测量，能够应用于土木、市政施工中所需的任何砼体试件测量，弥补了现有一种便携式测力仪在砼体试件领域测量的不便和不足。

同时，本实用新型采用全机械机构设置，不受应用场景的限制和干扰，结构强度高，稳定性好，故障率极低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型外部结构的斜向俯视轴测图；

图2是图1的斜向仰视轴测图；

图3是去除壳体的结构示意图；

图4是图3中测力机构的放大示意图；

图5是图3的俯视图；

图6是图5中沿剖切符号A-A的剖视结构图；

图7是U型支架的轴测图。

图中：1-底座；11-减速齿轮；2-微调转盘；3-U型支架；31-支撑架；32-平衡滑块；33-套筒；4-立柱；41-第一避让槽；42-第二避让槽；43-丝杆；5-壳体；51-固定框架；52-套管；53-弹簧；54-限位柱；55-测力机构；551-第一齿轮；552-齿轮架；553-固定连杆；554-第二齿轮；555-齿条；556-测力板；6-表盘；7-指针；8-测力杆；9-接触头。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合图1-3所示，本实施例提供一种主要用于测量砼体试块强度，以及在不同载荷下能够保持稳定性试件，以及测量试件能够承受的最大载荷的一种便携式测力仪，其结构包括壳体5，设置在壳体5内的测力装置，所述测力装置包括呈矩形闭环设置的固定框架51，所述固定框架51两侧固定连接有对称设置在壳体5两侧用于支撑一种便携式测力仪的支撑臂，所述支撑臂上可调节滑动设置有用于放置砼体试块的U型支架3，所述测力装置正下方设置有测力杆8，所述测力装置还包括用于将测力杆8所受外力进行转换并通过设置在壳体5上的指示仪表进行显示的测力机构55。测力原理及方式，当需要对砼体试件进行载荷测试时，首先将待测试的砼体试件平放至U型支架3上，调节所述U型支架3，使得砼体试件缓慢向上移动，直到测力杆8的下端头与砼体试件接触，当砼体试件不断上移，挤压测力杆8，同时测力机构55将测力杆8受外力发生的位移转换成对应的驱动力传递到指示仪表上进行显示，以实时显示当前砼体试件所受外力的值。当逐渐增大砼体试件上升的距离，使得测力杆8施加在砼体试件上的应力越来越大，直到砼体试件所受应力达到自身能够承受的最大极限，直至断裂。由于上述结构采用全机械机构设置，能够实时反馈当前砼体试件受力状态，能够实现无间断测量。由于采用全机械机构设置，故障率极低，不受任何使用环境影响和干扰，实用性强。当需要进行二次测试时，只需要将U型支架3下降以使得能够放置新的砼体试件为准，重复上述操作，测量新砼体试件的载荷承受能力。为了精准的将测力杆8因受力发生的位移精准的转化到指示仪表中显示，具体地所述测力机构55采用下述结构设置，所述测力机构55包括与所述测力杆8上端头固定连接的测力板556，设置在测力板556上方和/或下方用于连接所述固定框架51的至少一根弹簧53，所述测力板556还固定连接有齿条555，与所述齿条555通过齿轮组件驱动连接用于显示测力值的指示仪表。由于测力杆8和测力板556固定连接，因此，测力杆8受力移动时，则测力板556将同步运动，以使得构件之间的运动转化不受损失。当测力板556移动时将带动齿条555同步运动，齿条555通过齿轮组件将测力板556的移动转为指示仪表的偏转，以实现所受载荷的显示。在此，齿轮组件起到的作用是将齿条555的直线运动转为圆周偏转运动。

本实施例中，为了跟进一步的简化结构，所述齿轮组件包括与齿条555啮合的第一齿轮551，与第一齿轮551啮合的第二齿轮554，所述第二齿轮554与用于指示的指针7同轴连接；所述第一齿轮551和第二齿轮554均安装在与所述壳体5固定连接的齿轮架552上，所述齿轮架552通过多跟固定连杆553与壳体5固定连接。当测力杆8移动时，带动测力板556和齿条555同步移动，齿条555与第一齿轮551啮合，第一齿轮551与第二齿轮554啮合，第二齿轮554与指示仪表同步偏转，整个传动过程中均采用刚性机械连接，不存在任何损耗，确保的传动的精确度。所述指示仪表包括所述指针7和固定设置在壳体5上用于与指针7配合指示测力值的表盘6。

实施例2：

作为本申请的优选实施例，为了更加清楚，直观的阐述本申请所述一种便携式测力仪的工作原理，在实施例1的基础上，进一步结合附图1-图7所示，所述支撑臂包括与所述固定框架51固定连接的立柱4和设置于立柱4下方的底座1，所述立柱4的内侧滑动安装有所述U型支架3。所述立柱4内设置有用于容纳丝杆43的第二空腔，所述第二空腔内通过第二避让槽42与外界连通，所述U型支架3包括用于放置砼体试块的支撑架31，与支撑架31连接用于嵌套在所述第二空腔内与所述丝杆43螺纹连接的套筒33，所述丝杆43下端头固连有设置在底座1内的减速齿轮11，所述减速齿轮11通过与微调转盘2连接的第三齿轮啮合。当需要调整U型支架3时，则转动微调转盘2，微调转盘2与第三齿轮同轴连接，第三齿轮带动与丝杆43同轴固定连接的减速齿轮11转动，丝杆43与套筒33发生相对转动，从而驱动U型支架3沿着丝杆43上下移动，以达到驱动砼体试件上下移动的目的。值得说明的是，根据实际测试项目和要求需要，可以任意改变被测砼体试件的放置角度，当需要保持砼体试件水平时，则需要同步转动两侧的微调转盘2，当需要保持一定角度倾斜时，则应事先将两侧的U型支架3调整至需要角度后，再同步调整两侧的微调转盘2。

为了进一步提升所述U型支架3的稳定性，本实施例中，所述U型支架3上还设置有两个平衡滑块32，分别位于套筒33的两侧，所述立柱4内对应设置有用于容纳上述两个平衡滑块32的第一空腔，所述第一空腔通过第一避让槽41与外界连通。平衡滑块32与第一空腔滑动连接，以使得第一空腔对平衡滑块32起到除轴向移动以外的约束作用，保证U型支架3的移动稳定性。所述固定框架51上固定连接有多个用于容纳所述弹簧53的套管52，所述测力板556上具有多个分别与所述套管52相对设置用于穿插在所述弹簧53内的限位柱54。在弹簧53两端分别通过套管52和限位柱54固定的目的是确保弹簧53受压缩时，始终保持轴向压缩，以使得弹簧的压缩量与实际所受外力之间充分遵循胡克定律，使得在有效量程内获得的测量值更加的精准，克服因弹簧53的偏斜带来的误差。本实施例中，如图3所示，所述测力板556上下表面均固定连接有两根限位柱54，所述固定框架51上下均设置有两根套管52，所述套管52与所述限位柱54的位置一一对应，形成用于安装并限制任一所述弹簧53除轴向压缩运动意外的任何运动。本实施例采用四根弹簧53能够尽可能的提高可测量的有效范围，同时能够减小因单根弹簧和其他构件配合带来的非线性误差，使得一种便携式测力仪的测量值变化无限趋近于线性变化。值得说明的是，本实施例所涉及的指示仪表的表盘6上的刻度设置基于弹簧53的系数决定，在校验刻度时，采用标准的试块或者电子一种便携式测力仪进行校验，精度的校验属现有技术，亦非本申请要求保护和需要说明的内容，其步骤方式在本实施例中不做赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种便携式测力仪，用于测量砼体试块强度，其特征在于：包括壳体（5），设置在壳体（5）内的测力装置，所述测力装置包括呈矩形闭环设置的固定框架（51），所述固定框架（51）两侧固定连接有对称设置在壳体（5）两侧用于支撑一种便携式测力仪的支撑臂，所述支撑臂上可调节滑动设置有用于放置砼体试块的U型支架（3），所述测力装置正下方设置有测力杆（8），所述测力装置还包括用于将测力杆（8）所受外力进行转换并通过设置在壳体（5）上的指示仪表进行显示的测力机构（55）。

2.根据权利要求1所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述测力机构（55）包括与所述测力杆（8）上端头固定连接的测力板（556），设置在测力板（556）上方和/或下方用于连接所述固定框架（51）的至少一根弹簧（53），所述测力板（556）还固定连接有齿条（555），与所述齿条（555）通过齿轮组件驱动连接用于显示测力值的指示仪表。

3.根据权利要求2所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述齿轮组件包括与齿条（555）啮合的第一齿轮（551），与第一齿轮（551）啮合的第二齿轮（554），所述第二齿轮（554）与用于指示的指针（7）同轴连接；所述第一齿轮（551）和第二齿轮（554）均安装在与所述壳体（5）固定连接的齿轮架（552）上，所述齿轮架（552）通过多跟固定连杆（553）与壳体（5）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述指示仪表包括所述指针（7）和固定设置在壳体（5）上用于与指针（7）配合指示测力值的表盘（6）。

5.根据权利要求4所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述支撑臂包括与所述固定框架（51）固定连接的立柱（4）和设置于立柱（4）下方的底座（1），所述立柱（4）的内侧滑动安装有所述U型支架（3）。

6.根据权利要求5所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述立柱（4）内设置有用于容纳丝杆（43）的第二空腔，所述第二空腔内通过第二避让槽（42）与外界连通，所述U型支架（3）包括用于放置砼体试块的支撑架（31），与支撑架（31）连接用于嵌套在所述第二空腔内与所述丝杆（43）螺纹连接的套筒（33），所述丝杆（43）下端头固连有设置在底座（1）内的减速齿轮（11），所述减速齿轮（11）通过与微调转盘（2）连接的第三齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述U型支架（3）上还设置有至少一个平衡滑块（32），所述立柱（4）内设置有用于容纳所述平衡滑块（32）的第一空腔，所述第一空腔通过第一避让槽（41）与外界连通。

8.根据权利要求2所述的一种便携式测力仪，其特征在于：所述固定框架（51）上固定连接有多个用于容纳所述弹簧（53）的套管（52），所述测力板（556）上具有多个分别与所述套管（52）相对设置用于穿插在所述弹簧（53）内的限位柱（54）。

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