CN2695947Y - 抗压强度测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种建筑、勘探等行业使用的抗压强度测定仪。该仪器包括测试电路，还包括电机、夹头和螺钻，所述电机的主轴下段与夹头固连，所述螺钻夹持在夹头中，所述主轴中段对称贴有1－2组呈桥式分布的电阻应变片，所述应变片的引出线通过电刷触点与固定在电机上的测试导线座电连接，所述导线座外接测试电路。本实用新型从抗剪强度、抗压强度、粘聚力、内摩擦角等参数的内在联系，打破常规，找出了可以避免破坏性取样的测量抗压强度方法，并且借助现有先进的测量电路，巧妙利用电钻结构，设计出切实可行的抗压强度测定仪，从而解决了长期以来困扰勘探、建筑等诸多行业中岩石、混凝土抗压强度测定难的问题。

Description

抗压强度测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪器，尤其是一种建筑、勘探等行业使用的抗压强度测定仪。

背景技术

众所周知，混凝土抗压强度的测定对于建筑业至关重要，尤其是建筑物关键和隐蔽部位，抗压强度的测定更是必不可少。虽然目前已有可行的测定仪器，然而至今此类测定依然采取破坏性的剥离、取样方法，手段十分落后。虽然测定之后，可以将取样部位填补修复，但不仅实际操作十分麻烦，而且难免对建筑质量产生不利影响。例如，申请号为88218237.4、申请日为1988.08.02的中国专利公开的手动建材抗压试验机即是如此。据介绍，该机采用卡板锁紧的双柱机架结构和可更换垫块，通过表盘或数字直接显示出试块的抗压强度值及材料抗压破坏载荷，测定时依然离不开采样。

此外，岩土工程中也经常需要对岩土承载能力进行测定，据申请人了解，目前缺乏相关的国家标准理论公式和相应的测定仪器，致使岩土工程不得不常常繁重地钻探取样试验和凭经验估算。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的问题，提出一种无需破坏性取样、可以便捷准确测定混凝土、岩石承载能力的抗压强度测定仪。

申请人在长期工程实践中认识到，以下公式反映了岩石、混凝土抗压强度与抗剪强度、粘聚力、内摩擦角之间的内在关系：

      τ＝c+σtg

其中  τ——抗剪强度

      c——岩石、混凝土的粘聚力

      σ——抗压强度

      ——岩石、混凝土的内摩擦角

即岩石、混凝土的抗压强度和抗剪强度均随其粘聚力和内摩擦角的增大而增大。因此如果设法测出岩石、混凝土对外的反作用力，尤其是设法测出岩石、混凝土抗剪强度反映出的反作用力，即有可能方便地测算出其抗压强度。

在此认识基础上，为了解决以上技术问题，申请人借助现有应变测试电路，提出了如下抗压强度测定仪的技术方案：该仪器包括测试电路，还包括电机、夹头和螺钻，所述电机的主轴下段与夹头固连，所述螺钻夹持在夹头中，所述主轴中段对称贴有呈桥式分布的电阻应变片，所述应变片的引出线通过电刷触点与固定在电机上的测试导线座电连接，所述导线座外接测试电路。

使用时，只要像用电钻打孔那样，启动电机，将电机转子带动的螺钻在待测的岩石或混凝土上钻孔，岩石或混凝土对螺钻的反作用力所反映出的抗压强度σ将使主轴产生弹性微变形ε，此变形与电阻应变片的阻值变量Δr成正比，并使输出电压信号产生变量ΔU。由于σ∝ε∝Δr ∝ΔU，因此借助测试电路，即可很方便地由输出的ΔU信号测算出待测的岩石或混凝土的抗压强度。

由此可见，本实用新型从抗剪强度、抗压强度、粘聚力、内摩擦角等参数的内在联系，打破常规，找出了可以避免破坏性取样的准确测量抗压强度方法，而且借助现有先进的测量电路，巧妙利用电钻结构，设计出切实可行的抗压强度测定仪，从而解决了长期以来困扰勘探、建筑等诸多行业中岩石、混凝土抗压强度测定难的问题。显然，本实用新型具有无需破坏性取样、操作轻巧灵便、检测数据准确等显著优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例测试电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的抗压强度测定仪如图1所示，包括主轴1、电机转子2、电机定子3、测试导线座4、电阻应变片5、夹头6、螺钻7、测试电路8。

主轴1上段与电机转子2固定连接，安装在电机定子3中。主轴1的下段固定安装夹头6，螺钻7夹持在夹头6中。主轴1的中段表面对称贴有四片呈桥式分布的电阻丝式应变片5，其中两片与主轴母线平行，贴在主轴1两侧，另两片与主轴母线垂直，沿主轴1外圆表面粘贴。

电阻应变片也可以是二片金属箔式测轴扭矩应变片，平行于主轴母线沿主轴外圆表面对称粘贴。

电阻应变片5的信号引出线通过电刷触点与固定在电机定子3的测试导线座4电连接。该导线座外接由放大器、检波器、滤波器组成的测试电路8，再经程序放大器和电压电流变换器9、序时多路模拟开关、采样保持器和模数转换器10以及总线接口11，接计算机12。

当电机带动螺钻在待测部位钻进时，切摩阻力将使主轴产生弹性微变形，电阻应变片将此微变形转变为相应的电信号，输出到测试电路，经放大、检波、滤波，再经过电压电流转换、模数转换后，由计算机显示、打印测试结果。

实验证明，本实施例的抗压强度测定仪与现有技术相比，具有以下优点：

1、避免了破坏性的取样，以及烦琐的切磨、压剪试验操作，可以直接对待测物体进行测量，大大节省了人力、物力，测试成本降低了90％；

2、轻巧灵便，便于携带，因此就地对目的物择点检测，其结果正确，显示直观。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种抗压强度测定仪，包括测试电路，其特征在于：还包括电机、夹头和螺钻，所述电机的主轴下段与夹头固连，所述螺钻夹持在夹头中，所述主轴中段对称贴有呈桥式分布的电阻应变片，所述应变片的引出线通过电刷触点与固定在电机上的测试导线座电连接，所述导线座外接测试电路。

2.根据权利要求1所述抗压强度测定仪，其特征在于：所述电阻应变片为四片电阻丝式应变片，其中两片与主轴母线平行，贴在主轴两侧，另两片与主轴母线垂直，沿主轴外圆表面粘贴。

3.根据权利要求1所述抗压强度测定仪，其特征在于：所述电阻应变片为二片金属箔式测轴扭矩应变片，平行于主轴母线沿主轴外圆表面对称粘贴。

4.根据权利要求2或3所述抗压强度测定仪，其特征在于：所述测试电路由放大器、检波器、滤波器组成，经程控放大器、电压电流变换器、序时多路模拟开关、采样保持器和模数转换器以及总线接口外接计算机。

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