CN2643280Y - 高精度钢弦式应变（应力）传感器 - Google Patents

高精度钢弦式应变（应力）传感器 Download PDF

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Abstract

一种高精度钢弦式应变(应力)传感器，它包括钢弦护套、钢弦架、线圈、钢弦、总接头、小接头、滑动护套、波纹管、滑杆部件、屏蔽电缆，钢弦架与总接头固定连接，钢弦护套与总接头水密封地固定连接；小接头置于钢弦架和总接头之间，钢弦设置在钢弦架和小接头上；线圈设置在钢弦的上方，波纹管套装在滑杆上，波纹管的两端分别与滑杆和总接头水密封性地连接；滑杆护套的左端与总接头相连；由于钢弦设置在无水的空间中，波纹管为弹性性能较好的不锈钢，且波纹管外设有滑杆护套，因而波纹管不会被弄坏，本实用新型的测量范围大，其频带宽为2000～2500Hz，允许误差为±10Hz，灵敏度高，其灵敏系数在1.5×10－4以下，特别适用于高精度测量。

Description

高精度钢弦式应变(应力)传感器
技术领域：
本实用新型涉及一种岩土工程用的钢弦式应变(应力)传感器。
背景技术：
在水利、铁道、公路、桥梁、矿山、隧道、石油、港口码头和高层建筑等土木建筑工程中都需要使用应变(应力)传感器，用它来测定上述建筑工程中所用材料结构件的应变(应力)的变化情况，目前普遍使用的应变(应力)传感器有钢弦式钢筋计和钢弦式应变计。钢筋计由壳体、钢弦、线圈和屏蔽电缆组成，这种结构的应变(应力)传感器的测量精度受到壳体材料、材质(45#钢或不锈钢)及其制造精度的限制，传感器的灵敏度差、反应迟钝，灵敏度一般在5×10-4以上，它的灵敏度没有电阻应变片的灵敏度高；所述钢弦式应变计由黄铜波纹管、钢弦、线圈和屏蔽电缆组成，波纹管裸露在外，在使用过程中稍不小心，就会将它弄坏，这种结构的应变(应力)传感器的测量精度受到波纹管本身的材料(黄铜)及使用方法的影响，其抗折率较差，反应也不灵敏，因而，这两种传感器的测量结果只能用来作定性分析，不能定量判断，目前，在国家级大中型土木建筑工程中所使用的应变(应力)传感器，要求既能定性分析，又能定量测量，因而现有的钢弦式钢筋计和钢弦式应变计不能适应现代建筑工程的要求，因而有待进一步改进。
发明内容：
本实用新型的发明目的在于：提供一种高精度钢弦式应变(应力)传感器。
一种高精度钢弦式应变(应力)传感器，它包括钢弦护套、钢弦架、线圈、钢弦、总接头、小接头、滑动护套、波纹管、滑杆部件、屏蔽电缆，钢弦架与总接头固定连接，钢弦护套与总接头水密封地固定连接；小接头置于钢弦架右端的支承孔和总接头上的大导向孔中，它们之间的配合为间隙配合；钢弦的一端固定钢弦架的左端，另一端固定在小接头上；线圈设置在钢弦的上方，且位于钢弦的中部，线圈经屏蔽电缆线水密封地从钢弦护套的左端输出；滑杆部件中的滑杆套装在总接头上的小导向孔中，滑杆的左端与小接头通过螺纹固定连接，滑杆部件的右端可滑动地套装在滑杆护套的内孔中；波纹管套装在滑杆部件的滑杆上，波纹管的两端分别与滑杆部件和总接头水密封性地连接成一体；滑杆护套的左端与总接头相连；总接头上的左外螺纹与左内螺纹、大导向孔、小导向孔和右外螺纹之间要求同轴；滑杆护套上各档内孔及螺纹孔之间要求同轴。
作为对本实用新型的改进，所述滑杆部件由滑杆和调节螺杆组成，两者间通过螺纹连接，在调节螺杆与滑杆护套之间设有防尘密封件，所述波纹管的材质为不锈钢，其厚度0.1～1.0mm，波纹管的两端分别与滑杆和总接头通过滚焊方式连接成一体；在钢弦护套与总接头之间设有防水密封件；在调节螺杆的螺纹段上设有右螺母，在钢弦护套的左端的螺纹段上设有左螺母。
在这种高精度钢弦式应变(应力)传感器中，由于钢弦设置在无水的空间中，波纹管采用弹性性能较好的不锈钢板材制成，且波纹管外设有滑杆护套，因而波纹管不会被弄坏，这样就能使钢弦在不测量时，有一定的预应力，测量时，钢弦受力后线圈测得的电信号更真实地反应出钢弦所受到的外力大小。
本实用新型的测量范围大，其频带宽为2000～2500Hz，允许误差为±10Hz，灵敏度高，其灵敏系数在1.5×10-4(με/Hz2)以下，这种应变(应力)传感器特别适用于高精度测量(微米量级)。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图；
图2为总接头的结构示意图；
图中：1-钢弦护套；2-钢弦架；3-线圈；4-钢弦；5-总接头；6-小接头；7-滑杆护套；8-波纹管；9-滑杆；10-调节螺杆；11-右螺母；12-防尘密封件；13-防水密封件；14-夹头；15-夹头；16-屏蔽电缆；17-密封件；18-左螺母；19-导线套；20-左外螺纹；21-左内螺纹；22-大导向孔；23-小导向孔；24-右外螺纹；
具体实施方式
下面结构附图对本实用新型的实施方式作详细说明：
本实用新型高精度钢弦式应变(应力)传感器由钢弦护套1、钢弦架2、线圈3、钢弦4、总接头5、小接头6、滑杆护套7、波纹管8、滑杆9、调节螺杆10、右螺母11、防尘密封件12、防水密封件13、夹头14、15、屏蔽电缆16、左螺母18和导线套19组成，钢弦架2与总接头5上的左内螺纹21固定连接成一体，钢弦护套1与总接头5上的左外螺纹20固定连接，在两者之间设有防水密封件13；小接头6置于钢弦架2右端的支承孔和总接头5上的大导向孔22中，它们之间的配合为间隙配合；钢弦4一端经夹头15固定钢弦架2的左端，另一端经夹头14固定在小接头6上，线圈3设置在钢弦4的上方，且位于钢弦4的中部，线圈3经屏蔽电缆16从钢弦护套1的左端，通过密封圈17和导线套19密封地输出；滑杆9套装在总接头5上的小导向孔23中，两者之间为间隙配合，滑杆9的左端与小接头6连接，右端与调节螺杆10连接，波纹管8套装在滑杆9上，两端分别与滑杆9和总接头5通过滚焊连接成一体，确保防水效果；滑杆护套7的左端与总接头5上的右外螺纹相连，右端套装在调节螺杆10的外圆柱面上，两者之间为间隙配合，在两者的配合面处设有防尘密封件12；总接头5上的左外螺纹20与左内螺纹21、大导向孔22、小导向孔23以及右外螺纹24之间要求同轴；滑杆护套1上各档内孔及螺纹孔之间要求同轴；所述波纹管8的材质为不锈钢，其厚度0.2mm，在调节螺杆10的螺纹段上设有右螺母11，在钢弦护套1的左端的螺纹段上设有左螺母18。

Claims (2)

1、一种高精度钢弦式应变(应力)传感器，其特征是：它包括钢弦护套(1)、钢弦架(2)、线圈(3)、钢弦(4)、总接头(5)、小接头(6)、滑杆护套(7)、波纹管(8)、滑杆部件、屏蔽电缆(16)，钢弦架(2)与总接头(5)固定连接，钢弦护套(1)与总接头(5)水密封地固定连接；小接头(6)置于钢弦架(2)右端的支承孔和总接头(5)上的大导向孔(22)中，它们之间的配合为间隙配合；钢弦(4)的一端固定钢弦架(2)的左端，另一端固定在小接头(6)上；线圈(3)设置在钢弦(4)的上方，且位于钢弦(4)的中部，线圈(3)经屏蔽电缆(16)水密封地从钢弦护套(1)的左端输出；滑杆部件中的滑杆(9)套装在总接头(5)上的小导向孔(23)中，滑杆(9)的左端与小接头(6)通过螺纹固定连接，滑杆部件的右端套装在滑杆护套(7)的内孔中，两者之间的配合为间隙配合；波纹管(8)套装在滑杆部件的滑杆(9)上，波纹管(8)的两端分别与滑杆部件和总接头(5)水密封性地连接成一体；滑杆护套(7)的左端与总接头(5)相连；总接头(5)上的左外螺纹(20)、左内螺纹(21)、大导向孔(22)、小导向孔(23)和右外螺纹(24)之间要求同轴；滑杆护套(7)上各档内孔及螺纹孔之间要求同轴。
2、根据权利要求1所述的高精度钢弦式应变(应力)传感器，其特征是：所述滑杆部件由滑杆(9)和调节螺杆(10)组成，两者间通过螺纹连接，在调节螺杆(10)与滑杆护套(7)之间设有防尘密封件(12)，所述波纹管(8)的材质为不锈钢，其厚度0.1～1.0mm，波纹管(8)的两端分别与滑杆(9)和总接头(5)通过滚焊方式连接成一体；在钢弦护套(1)与总接头(5)之间设有防水密封件(13)；在调节螺杆(10)的螺纹段上设有右螺母(11)，在钢弦护套(1)的左端的螺纹段设有左螺母(18)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101240707B (zh) * 2008-03-13 2011-04-13 上海交通大学 地质钻孔孔壁围岩应变测量装置
CN103307963A (zh) * 2013-06-28 2013-09-18 国家电网公司 大量程耐高压弦式应变计
CN104897043A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 洛阳理工学院 一种刚度可调的埋入式钢弦应变传感器
CN104165576B (zh) * 2014-07-30 2016-08-24 长江勘测规划设计研究有限责任公司 一种具有表观变形测量功能的深部变形监测装置

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