嵌入式混凝土應變裝置的製作方法
2023-06-18 04:10:51
專利名稱：嵌入式混凝土應變裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土木工程技術領域的傳感裝置，具體涉及一種嵌入式混 凝土應變裝置。
背景技術：
普通混凝土應變片被用於各類混凝土結構構件試驗的應變測量，其中金屬電 阻應變片應用最為廣泛。電阻應變片是利用電阻效應原理製成的，具有靈敏度高， 體積小，對試件工作，受力性能不產生影響等優點。但是普通混凝土應變粘貼工 藝複雜，工作量大，應變計不能重複使用，特別是對於應變片粘貼，由於澆注時 振搗不充分，或者混凝土漿體內部的氣泡等因素，混凝土構件表面經常會出現坑 洞，同時混凝土應變片的粘貼位置一般是預先設計的，如果在粘貼位置出現坑洞， 會給粘貼造成很大麻煩，以及對數據精確性產生很大影響。此外，試驗中混凝土 出現裂縫的位置如果正好在應變片粘貼範圍內，容易拉斷應變片，使其失效。
經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請號為93226480. 8，專利名稱 附著式電阻應變傳感器，該實用新型應用前需要進行複雜的計算，並且需要焊接 到待測物體上，很難應用到非金屬材料的應變測量。中國專利申請號為 200520035233.1,名稱 一種測量固體材料內部應力分布的應變片傳感頭，該技 術可以測定多個方向的應變，但一般混凝土構件只需要測定單軸方向的應變，所 以對於混凝土構件來說沒有必要，而且此傳感頭構造複雜。
發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種嵌入式混凝土應變 裝置，使其能夠在滿足混凝土試驗基本的應變測量需要的同時，降低裝置的複雜 程度，降低裝置製造成本。
本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括電阻應變片、硬 質塑料底槽、轉軸、接線板和密封塑料蓋。其中電阻應變片粘貼在硬質塑料底
槽內，電阻應變片引出線接在接線板的內接線柱上，接線板與硬質塑料底槽通過 轉軸連接，密封塑料蓋扣在硬質塑料底槽上。
3所述硬質塑料底槽，其彈性模量為2.2乂104^/附附2 3.8乂104^// 附2，側部
為方齒狀感應齒，背部為尖齒狀感應齒，使其與混凝土的連接更牢固，變形更協 調。
所述硬質塑料底槽，槽內底面刻有分界線，分界線兩側為應變片粘貼區及接 線板粘貼區，分別用於粘貼應變片及接線板；
所述轉軸，穿過接線板將接線板與硬質塑料底槽連接；
所述接線板，其長、寬、高分別為硬質塑料底槽內部長、寬、高的4/5 5/6， 內為兩片鋼片，鋼片外表包裹絕緣材料，相互絕緣。鋼片兩端分別為內接線柱和 外接線柱。
所述接線板，設有凹槽，用來固定應變片引出線位置。
所述內接線柱，為鋼片靠近應變片引出線一端的螺絲狀突起，比外接線柱細。
所述外接線柱，為內接線柱相反端的螺絲狀突起。
所述密封塑料蓋，材質為軟質塑料，與硬質塑料底槽接觸的側面為倒三角形 插銷，扣在硬質塑料底槽上，使槽內不會進水。
所述倒三角形插銷，設有轉軸預留孔，方便同硬質塑料底槽的連接。 本實用新型具體使用時，首先，在混凝土模板內側標出設計好的應變觀測點 位置，將本實用新型密封塑料蓋的上表面固定在混凝土模板內，然後澆注混凝土， 饒注時，應小心灌漿，細心振搗，以免本實用新型偏離既定位置。高強度雙面膠 在乾燥情況下粘結強度很高，可以保證本實用新型在澆注過程中不偏離原來的位 置。澆注後會被水浸，逐漸失去粘性，但不會立即失去，使得本實用新型能夠在 原來位置保持到混凝土有一定的凝結。另外，本實用新型的側面感應齒和背面感 應齒增強了裝置與混凝土之間的咬合力，這樣既能保證本實用新型位置固定，又 能使本實用新型在拆模板時不會被模板拉出。拆除模板後，本實用新型即嵌入在 混凝土中。然後將本實用新型的密封塑料蓋掀去，把應變儀導線接在接線板的外 導線接線柱上，即可使用。掀密封塑料蓋時，不要用力過大，以免本實用新型發 生鬆動。
本實用新型具有以下有益效果l.取消了焊接過程，極大的節省了粘貼應變 片的勞動強度和勞動量；2.應變片不直接粘貼在混凝土表面，避免了被拉斷，造 成後續數據無法獲得；3.體積小，彈性模量與混凝土接近，對混凝土的內力分布影響小；4.硬質塑料底槽的側部及背部為齒狀造型，有利於應變裝置與混凝土變 形同步；5.使用結束後可取出，將應變片及膠水刮去，清理後可以繼續使用；6. 原理簡單、技術簡單易行，附屬結構所用材料價格低廉且容易獲得。
圖1是本實用新型分解正立面圖2是本實用新型硬質塑料底槽及其附屬元件的俯視圖3是本實用新型硬質塑料底槽及其附屬元件的A—A剖面圖4是本實用新型接線板的俯視圖5是本實用新型接線板的A—A剖面圖6是本實用新型密封塑料蓋的俯視圖7是本實用新型密封塑料蓋的A_A剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明本實施例在以本實用新型 技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實 用新型的保護範圍不限於下述的實施例。
如圖1至圖7所示，本實用新型包括電阻應變片l、硬質塑料底槽2、接 線板3、轉軸4、密封塑料蓋5，連接關係為電阻應變片1粘貼在硬質塑料底 槽2內，應變片引出線6接在接線板3的內接線柱7上，接線板3與硬質塑料底 2槽通過轉軸4連接，可繞硬質塑料底槽2轉動，密封塑料蓋5扣在硬質塑料底 槽2上。
所述硬質塑料底槽2,彈性模量為2.2xl(^iV/mmZ 3.8xl(^iV/w附2，側部
為方齒狀感應齒8，背部為尖齒狀感應齒9，使其與混凝土的連接更牢固，變形 更協調。
所述硬質塑料底槽2，槽內底面刻有分界線10，分界線10兩側為應變片粘 貼區11及接線板粘貼區12，分別用於粘應變片1及接線板3。
所述轉軸4，穿過接線板3，並將接線板3與硬質塑料底槽2連接。 所述接線板3，可繞轉軸4轉動，其長、寬、高分別為硬質塑料底槽內部長、 寬、高的4/5 5/6，內為兩片鋼片13，鋼片13外表包裹絕緣材料14，相互絕 緣。鋼片13兩端分別為內接線柱7和外接線柱15。
5所述接線板3，設有凹槽18，用來固定應變片引出線6位置。 所述內接線柱7，為鋼片13靠近應變片引出線6 —端的螺絲狀突起，比外 接線柱15細。
所述外接線柱15，為內接線柱7相反端的螺絲狀突起。
所述密封塑料蓋5，材質為軟質塑料，與硬質塑料底槽2接觸的側面為倒三 角形插銷16，扣在硬質塑料底槽2上，使槽內不會進水。
所述倒三角形插銷16，設有轉軸預留孔17，方便同硬質塑料底槽2的連接。
本實施例使用時，將應變片1貼在硬質塑料底槽2內，粘牢後，將應變片引 出線6輕輕拉出並反向折彎，卡入凹槽18，將線頭纏繞在接線板3的內接線柱7 上，注意要留有餘量，不要拉的過緊，以免拉斷。由於內接線柱7很細，應變片 引出線6可以很容易的纏繞若千圈，使用時導電性能良好。應變片引出線6與內 接線柱7連接完成後，內接線柱7不宜再做過多翻轉，避免應變片引出線6被拉 斷。為了固定接線板3，應在接線板3遠離轉軸一端的下側塗少許快硬膠水，粘 在硬質塑料底槽2的底面上側。粘牢後檢査兩根應變片引出線6是否有拉斷或搭 接，確認無誤後，將密封塑料蓋5的側面塗抹防水膠，扣在硬質塑料底槽2上， 裝置組裝完成。澆注前，在模板上把裝置將要布置的位置用砂紙打磨乾淨，用高 強度雙面膠將密封塑料蓋5所在的一面與模板粘貼起來，然後開始澆注混凝土。 澆注時要小心，儘量減少混凝土粗骨料對裝置的撞擊，拆除模板後，本實施例裝 置即嵌入在混凝土中。使用時，掀去密封塑料蓋5，將應變儀導線連在外接線柱 15上，即可使用。使用完成後，撬開接線板3，刮去廢棄應變片及幹膠，除去側 面感應齒8及背面感應齒9上附著的混凝土殘渣，可按上述方法製作新裝置。
權利要求1.一種嵌入式混凝土應變裝置，包括電阻應變片、接線板，密封塑料蓋，其特徵在於，還包括硬質塑料底槽、轉軸，其中電阻應變片粘貼在硬質塑料底槽內，電阻應變片引出線接在接線板的內接線柱上，接線板與硬質塑料底槽通過轉軸連接，密封塑料蓋扣在硬質塑料底槽上。
2. 根據權利要求1所述的嵌入式混凝土應變裝置，其特徵是，所述硬質塑 料底槽，側部為方齒狀感應齒，背部為尖齒狀感應齒。
3. 根據權利要求1所述的嵌入式混凝土應變裝置，其特徵是，所述接線板，其長、寬、高分別為硬質塑料底槽內部長、寬、高的4/5 5/6。
4. 根據權利要求1所述的嵌入式混凝土應變裝置，其特徵是，所述密封塑 料蓋，側面為倒三角形插銷。
5. 根據權利要求4所述的嵌入式混凝土應變裝置，其特徵是，所述倒三角 形插銷，設有轉軸預留孔。
專利摘要一種土木工程技術領域的嵌入式混凝土應變裝置，包括電阻應變片，硬質塑料底槽，轉軸，接線板和密封塑料蓋。其中電阻應變片粘貼在硬質塑料底槽內，應變片引出線接在接線板的內接線柱上，接線板與硬質塑料底槽通過轉軸連接，密封塑料蓋扣在硬質塑料底槽上。本實用新型主要解決混凝土應變片粘貼工藝過於複雜的問題，與傳統粘貼工藝相比，本實用新型省去了焊接過程，大大降低了工作量，並且提高了應變測量的精確性，可以重複使用。
文檔編號G01B7/16GK201413121SQ20092007336
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者章 張, 方從啟 申請人:上海交通大學