一種用于精確計(jì)算凍結(jié)黏土泊松比的試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及土工工程器械技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于精確計(jì)算凍結(jié)黏土 泊松比的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工凍土的力學(xué)參數(shù)是凍結(jié)法設(shè)計(jì)與施工的基礎(chǔ)，是確定人工凍土強(qiáng)度和進(jìn)行凍 結(jié)壁參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，隨著中國(guó)凍結(jié)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)凍結(jié)的力學(xué)參數(shù)的要求越來越多。但現(xiàn) 有的測(cè)量?jī)鼋Y(jié)黏土的泊松比的方法是通過WDT-100人工凍土單軸試驗(yàn)機(jī)測(cè)得，該試驗(yàn)機(jī)只 是在橫向安置一個(gè)位移計(jì)，也就是只能測(cè)得一個(gè)點(diǎn)的橫向應(yīng)變，而該點(diǎn)不一定是彈塑性變 形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，所以對(duì)泊松比的測(cè)量存在很大的誤差，越來越不能滿足現(xiàn)在工程的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的、生產(chǎn)制造成本低 的、操作使用方便的，能實(shí)現(xiàn)對(duì)凍結(jié)黏土應(yīng)變進(jìn)行檢測(cè)以輔助凍結(jié)黏土泊松比計(jì)算的裝置， 即一種用于精確計(jì)算凍結(jié)黏土泊松比的試驗(yàn)裝置。
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種用于精確計(jì)算凍結(jié)黏土泊松比的試驗(yàn)裝置，包括底板、激光器、光調(diào)制器、光 檢測(cè)器、信號(hào)處理器和光纖，所述激光器、光調(diào)制器、光檢測(cè)器、信號(hào)處理器按照從左至右的 順序依次安裝在底板的上端面上，所述光調(diào)制器、光檢測(cè)器之間還設(shè)有支撐臺(tái)，所述支撐臺(tái) 的左部、右部對(duì)稱設(shè)有導(dǎo)向滑槽，所述導(dǎo)向滑槽內(nèi)均滑動(dòng)配合有滑移板，所述支撐臺(tái)的上部 設(shè)有中空狀結(jié)構(gòu)，所述中空狀結(jié)構(gòu)內(nèi)通過軸承水平安裝有雙頭螺桿，所述雙頭螺桿的左部、 右部分別與對(duì)應(yīng)的滑移板螺紋配合，所述支撐臺(tái)的正上方設(shè)有兩個(gè)位移計(jì)。所述滑移板的 上部均安裝有檢測(cè)裝置。
[0006] 所述激光器與光調(diào)制器、光調(diào)制器與檢測(cè)裝置、檢測(cè)裝置與光檢測(cè)器、光檢測(cè)器與 信號(hào)處理器之間均通過光纖相連。
[0007] 所述支撐臺(tái)的上端放置有土樣塊，使用時(shí)，通過操控雙頭螺桿旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)使滑移 板與滑移板相互靠攏，并使檢測(cè)裝置貼合在土樣塊上，當(dāng)外力加載在土樣塊上后，即可利用 檢測(cè)裝置進(jìn)行橫向應(yīng)變的檢測(cè)，同時(shí)使兩個(gè)位移計(jì)放置在土樣塊的左上方、右上方，即可進(jìn) 行豎向應(yīng)變的檢測(cè)。
[0008] 由激光器發(fā)射紫外線，經(jīng)過光調(diào)制器調(diào)整好角度后，通過光纖到達(dá)土樣塊上，當(dāng)被 檢測(cè)的土樣塊的應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)，光的反射光線會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，也就是光的強(qiáng)度發(fā)生 相應(yīng)的變化，隨著光纖傳入光檢測(cè)器中，通過檢測(cè)光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)土樣塊的測(cè)量，最后通 過信號(hào)處理器輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0009] 所述滑移板的上部設(shè)有水平布置的展架，所述展架上固定安裝有豎向固定板，所 述檢測(cè)裝置安裝在豎向固定板上。
[0010] 所述檢測(cè)裝置包括三個(gè)檢測(cè)器，所述檢測(cè)器均包括微調(diào)螺栓、伸縮軸、彈簧、光纖 傳感器和導(dǎo)軸，所述豎向固定板上設(shè)有讓位圓槽，所述微調(diào)螺栓通過螺紋配合的方式水平 安裝在豎向固定板上，所述伸縮軸的一端與微調(diào)螺栓通過軸承相連，所述導(dǎo)軸安裝在伸縮 軸上，且所述導(dǎo)軸與豎向固定板滑動(dòng)配合，所述光纖傳感器安裝在伸縮軸的另一端，所述光 纖傳感器與光調(diào)制器、光檢測(cè)器通過光纖相連，所述彈簧套裝在伸縮軸上，所述彈簧的一端 抵在光纖傳感器上，所述彈簧的另一端抵在豎向固定板上。本實(shí)用新型共計(jì)采用六個(gè)檢測(cè) 器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)橫向應(yīng)變的測(cè)量。利用檢測(cè)器可實(shí)現(xiàn)微調(diào)，以確保光纖傳感器緊密的貼合在土 樣塊上。
[0011] 所述雙頭螺桿的左端、右端均安裝有轉(zhuǎn)盤。
[0012] 所述雙頭螺桿的左部、右部的螺紋的螺旋方向相反。本實(shí)用新型可根據(jù)實(shí)際的土 樣塊的尺寸規(guī)格進(jìn)行自身尺寸的調(diào)節(jié)，即通過旋轉(zhuǎn)雙頭螺桿，即可驅(qū)使滑移板相互靠攏或 者遠(yuǎn)離，從而能適應(yīng)土樣塊，靈活程度高。
[0013] 所述微調(diào)螺栓與讓位圓槽的軸線重合，所述讓位圓槽的直徑大于伸縮軸的直徑， 且所述讓位圓槽的直徑小于彈簧的螺旋直徑。這樣設(shè)計(jì)的好處是：在微調(diào)的過程中，當(dāng)微調(diào) 螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)伸縮軸遠(yuǎn)離土樣塊，伸縮軸會(huì)逐步的進(jìn)入到讓位圓槽內(nèi)，而此時(shí)，彈簧則 被阻擋在豎向固定板的右端面處，彈簧被壓縮后所產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力使得在檢測(cè)時(shí)光纖傳 感器緊密的貼合在土樣塊上。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、生產(chǎn)制造成本低和操 作使用方便等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)凍結(jié)黏土應(yīng)變進(jìn)行檢測(cè)以輔助凍結(jié)黏土泊松比計(jì)算，從而為 凍結(jié)法施工提供更準(zhǔn)確的力學(xué)參數(shù)。
【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0016] 圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為圖1的I局部放大圖；
[0018] 圖3為本實(shí)用新型的滑移板與檢測(cè)器連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為本實(shí)用新型的支撐臺(tái)、轉(zhuǎn)盤、滑移板、檢測(cè)器連接的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步闡述。
[0021 ] 如圖1至圖4所示，一種用于精確計(jì)算凍結(jié)黏土泊松比的試驗(yàn)裝置，包括底板1、激 光器2、光調(diào)制器3、光檢測(cè)器4、信號(hào)處理器5和光纖6,所述激光器2、光調(diào)制器3、光檢測(cè) 器4、信號(hào)處理器5按照從左至右的順序依次安裝在底板1的上端面上，所述光調(diào)制器3、光 檢測(cè)器4之間還設(shè)有支撐臺(tái)8,所述支撐臺(tái)8的左部、右部對(duì)稱設(shè)有導(dǎo)向滑槽8a，所述導(dǎo)向 滑槽8a內(nèi)均滑動(dòng)配合有滑移板11，所述支撐臺(tái)8的上部設(shè)有中空狀結(jié)構(gòu)8b，所述中空狀結(jié) 構(gòu)8b內(nèi)通過軸承水平安裝有雙頭螺桿9,所述雙頭螺桿9的左部、右部分別與對(duì)應(yīng)的滑移板 11螺紋配合，所述支撐臺(tái)8的正上方設(shè)有兩個(gè)位移計(jì)7。所述滑移板11的上部均安裝有檢 測(cè)裝置。
[0022] 所述激光器2與光調(diào)制器3、光調(diào)制器3與檢測(cè)裝置、檢測(cè)裝置與光檢測(cè)器4、光檢 測(cè)器4與信號(hào)處理器5之間均通過光纖6相連。
[0023] 所述支撐臺(tái)8的上端放置有土樣塊12,使用時(shí)，通過操控雙頭螺桿9旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū) 使滑移板11與滑移板11相互靠攏，并使檢測(cè)裝置貼合在土樣塊12上，當(dāng)外力加載在土樣 塊12上后，即可利用檢測(cè)裝置進(jìn)行橫向應(yīng)變的檢測(cè)，同時(shí)使兩個(gè)位移計(jì)7放置在土樣塊12 的左上方、右上方，即可進(jìn)行豎向應(yīng)變的檢測(cè)。
[0024] 由激光器2發(fā)射紫外線，經(jīng)過光調(diào)制器3調(diào)整好角度后，通過光纖6到達(dá)土樣塊12 上，當(dāng)被檢測(cè)的土樣塊12的應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)，光的反射光線會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，也就是光 的強(qiáng)度發(fā)生相應(yīng)的變化，隨著光纖6傳入光檢測(cè)器4中，通過檢測(cè)光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)土樣塊 12的測(cè)量，最后通過信號(hào)處理器5輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0025] 所述滑移板11的上部設(shè)有水平布置的展架11a，所述展架Ila上固定安裝有豎向 固定板11b，所述檢測(cè)裝置安裝在豎向固定板Ilb上。
[0026] 所述檢測(cè)裝置包括三個(gè)檢測(cè)器13,所述檢測(cè)器13均包括微調(diào)螺栓14、伸縮軸15、 彈簧16、光纖傳感器17和導(dǎo)軸18,所述豎向固定板Ilb