附著式相對(duì)位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土木工程試驗(yàn)檢測(cè)裝置領(lǐng)域，尤其是一種用于小尺寸結(jié)構(gòu)表面測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間相對(duì)位移的電子傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]土木工程結(jié)構(gòu)包含:建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、水工結(jié)構(gòu)、隧道結(jié)構(gòu)及其各類特種結(jié)構(gòu)。這些工程結(jié)構(gòu)以各種工程材料為主體構(gòu)成的不同類型的承重構(gòu)件相互連接而成的組合體。為了滿足結(jié)構(gòu)在功能和使用上的要求，必須使得這些結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期內(nèi)能安全有效地承受外部及內(nèi)部形成的各種作用。對(duì)于特殊的結(jié)構(gòu)或者采用新材料、新工藝設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜的區(qū)域，由于沒(méi)有成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，往往需要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和抗震能力等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)控制的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)荷載模擬、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，以及整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了有利條件，使結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了根本性的變化。由計(jì)算機(jī)完成的各種數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)處理系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、及時(shí)、完整地收集并表達(dá)荷載和結(jié)構(gòu)行為的各種信息。
[0003]在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，位移的測(cè)量是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的常規(guī)測(cè)量項(xiàng)目，現(xiàn)在測(cè)量位移的設(shè)備儀器很多，例如手持應(yīng)變儀、拉繩式位移傳感器、頂桿式位移傳感器和非接觸式位移傳感器等，這些傳感器往往要借助磁性表座來(lái)安裝固定。當(dāng)構(gòu)件材料基體不是鋼材時(shí)，磁性表座無(wú)法使用。另外，這些傳感器體積較大，在測(cè)量小尺寸截面兩點(diǎn)間相對(duì)位移時(shí)不宜固定，或者固定后容易擾動(dòng)。例如，當(dāng)作混凝土節(jié)點(diǎn)性能試驗(yàn)(或混凝土構(gòu)件抗震實(shí)驗(yàn))時(shí)，測(cè)量節(jié)點(diǎn)區(qū)(或塑性鉸剪力較大區(qū)域)兩對(duì)角點(diǎn)相對(duì)位移時(shí)，就要專門加工支座來(lái)固定位移計(jì)，由于位移計(jì)體積較大，很難將位移計(jì)準(zhǔn)確對(duì)中到節(jié)點(diǎn)區(qū)對(duì)角連線，另外，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)區(qū)(或塑性鉸剪力較大區(qū)域)對(duì)角連線方向是變化的，位移計(jì)的方向不能隨之改變，這樣就造成了很大的測(cè)量誤差。如果采用手持應(yīng)變儀測(cè)量節(jié)點(diǎn)區(qū)(或塑性鉸剪力較大區(qū)域)對(duì)角點(diǎn)相對(duì)變形則不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服現(xiàn)有位移測(cè)量?jī)x器體積較大、不易安裝、測(cè)量條件苛刻等不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種體積小、安裝使用方便并且能滿足常規(guī)測(cè)量要求的位移檢測(cè)傳感器。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:附著式相對(duì)位移傳感器，包括第一支座、第二支座、連桿和鋒鋼片，所述連桿安裝在第二支座頂部，連桿軸線垂直于第二支座的軸線，所述鋒鋼片的一端位于第一支座上，另一端可滑動(dòng)和鎖緊的安裝在連桿上，所述鋒鋼片在靠近第一支座一端的兩面均設(shè)有電阻應(yīng)變片，電阻應(yīng)變片上設(shè)有導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀相連。
[0006]進(jìn)一步的是，所述連桿與第二支座采用可滑動(dòng)和可鎖緊的方式連接。
[0007]進(jìn)一步的是，所述第二支座頂部的側(cè)面設(shè)有通孔，連桿上設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，所述連桿穿過(guò)第二支座上的通孔后通過(guò)支座兩側(cè)的螺母鎖緊在第二支座上。
[0008]進(jìn)一步的是，所述鋒鋼片遠(yuǎn)離第一支座的一端設(shè)有通孔，連桿上設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，所述連桿穿過(guò)所述通孔并通過(guò)鋒鋼片兩側(cè)的螺母將鋒鋼片固定在連桿上。
[0009]進(jìn)一步的是，所述電阻應(yīng)變片上涂有防潮防水的保護(hù)膜。
[0010]進(jìn)一步的是，所述第一支座和第二支座的底部設(shè)有安裝孔和固定孔，所述安裝孔位于兩支座底部且與支座同軸，所述固定孔位于兩支座側(cè)面并與安裝孔相連通，所述固定孔為螺紋孔。
[0011]進(jìn)一步的是，所述第一支座上還設(shè)有可拆卸的保護(hù)罩，所述保護(hù)罩將鋒鋼片包裹在內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，集位移測(cè)量與安裝支座為一體，安裝使用方便，利用鋒鋼片無(wú)塑性變形和電阻應(yīng)變片的高靈敏性等特征來(lái)進(jìn)行位移檢測(cè)，原理簡(jiǎn)單、線性好、靈敏度高，滿足一般結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的要求，很適合于小尺寸結(jié)構(gòu)表面兩點(diǎn)間位移的測(cè)量。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中標(biāo)記為，1-第一支座，2-第二支座，3-連桿，4-保護(hù)罩，5-鋒鋼片，6_安裝孔，
7-固定孔，8-緊固螺釘，9-電阻應(yīng)變片，10-通孔，11-通孔，12-螺母，13-導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型包括第一支座1、第二支座2、連桿3和鋒鋼片5，所述連桿3安裝在第二支座2頂部，連桿3軸線垂直于第二支座2的軸線，所述鋒鋼片5的一端位于第一支座1上，另一端可滑動(dòng)和鎖緊的安裝在連桿3上，所述鋒鋼片5在靠近第一支座1 一端的兩面均設(shè)有電阻應(yīng)變片9，電阻應(yīng)變片9上設(shè)有導(dǎo)線13與數(shù)據(jù)采集儀相連。兩支座外形尺寸應(yīng)盡量小，直徑在10_以內(nèi)，這樣才能反映結(jié)構(gòu)表面“點(diǎn)”的特征，易于測(cè)量小尺寸結(jié)構(gòu)表面兩點(diǎn)間位移。采用鋒鋼片的目的是因?yàn)殇h鋼片沒(méi)有塑性變形，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)回歸，其線性系數(shù)為0.999，能保證測(cè)量的精度。
[0017]本實(shí)用新型的工作原理及工作過(guò)程是:先在連桿3與鋒鋼片5相連的位置設(shè)置頂桿位移計(jì)，然后將頂桿位移計(jì)以說(shuō)明書規(guī)定方式和電阻應(yīng)變片9以半橋方式一同接入數(shù)據(jù)采集儀，改變支座1與支座2之間的距離，利用數(shù)據(jù)采集儀標(biāo)定電阻應(yīng)變片讀數(shù)與頂桿位移計(jì)讀數(shù)的關(guān)系，得到標(biāo)定數(shù)據(jù)表。使用的時(shí)候，將該附著式相對(duì)位移傳感器固定在混凝土表面，調(diào)整鋒鋼片5在拉桿3上的距離，使其處于無(wú)變形的自然狀態(tài)，然后將鋒鋼片5鎖緊在拉桿3上。當(dāng)?shù)谝恢ё?和第二支座2之間的混凝土有相對(duì)位移時(shí)，兩支座就會(huì)相對(duì)移動(dòng)，由于連桿3長(zhǎng)度不變，兩支座間的相應(yīng)移動(dòng)便會(huì)帶動(dòng)鋒鋼片5發(fā)生彎曲變形，這種彎曲變形會(huì)使鋒鋼片5受拉一側(cè)的電阻應(yīng)變片9伸長(zhǎng)，受壓一側(cè)的電阻應(yīng)變片9縮短。由于兩片應(yīng)變片以半橋方式通過(guò)導(dǎo)線接入應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀，溫度誤差會(huì)自動(dòng)消除。根據(jù)附著式相對(duì)位移的標(biāo)定數(shù)據(jù)表，兩點(diǎn)間的相對(duì)