[发明专利]一种振弦式小型应变计

说明书

技术领域

本发明涉及岩土及工程结构安全监测技术领域，特别是一种振弦式小型应变计。

背景技术

振弦式应变计是一种用振弦原理来进行测量的应变计，其最大的优点是结构简单，工作可靠，输出信号为标准的频率信号，非常方便计算机处理。传统的振弦式应变计结构是在一外筒内设置钢弦，钢弦两端固定在两个端座上，两个端座均设置在外筒的两端，线圈设置在外筒的外部中间且线圈两端设置有磁铁。传统的振弦式应变计的缺点是其为分离式结构且外形体积比较大，进行测量时需要先将各个部件组装起来，工序繁琐，而且占用空间大，在空间受限的应用中无法使用，不适合小结构测量，且线圈和磁铁因为设置在外筒外部受到外界环境影响明显，给测量带来很大的不便，特别是在组装不得当时会大大降低测量的精度，同时在组装和拆卸过程中，会对应变计造成不同程度的损伤，减小使用周期。

发明内容

本发明针对传统的振弦式应变计存在外形体积大且测量精度低等问题，提供一种振弦式小型应变计，采用集中式结构设计，体积小巧特别适合在空间受限的应用中使用的变形监测，具有测量精度高、使用周期长、环境适应性强等优点，适合工程上的广泛采用。

本发明的技术方案如下：

一种振弦式小型应变计，其特征在于，包括钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体、第二磁体和防护外筒，所述钢弦、线圈、第一磁体和第二磁体均设置在防护外筒内，所述第一端块和第二端块分别设置在防护外筒的两端内部，所述第一端块与钢弦的一端连接，所述第二端块连接钢弦的另一端，所述线圈设置在钢弦外侧，所述第一磁体和第二磁体均采用磁性材料且第一磁体设置于线圈靠近第一端块的一端，第二磁体设置于线圈远离第一端块的一端，所述线圈、第一磁体和第二磁体为应变计提供信号激励和信号输出，所述防护外筒与钢弦、第一端块、第二端块、线圈、第一磁体和第二磁体形成一体化结构。

还包括用于保护钢弦和定位钢弦长度的钢弦保护管，所述钢弦穿过钢弦保护管，所述钢弦保护管外部缠绕线圈，所述钢弦保护管在第一端块和第二端块之间滑动。

还包括第一固定块、连接头和调节装置，所述第一固定块焊接在第一端块侧壁上并通过第一导轨结构与防护外筒连接，所述调节装置设置在防护外筒的靠近第一端块外端的端头且所述调节装置通过连接头连接第一端头以调节钢弦张力大小。

还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈分别设置于第一端块与防护外筒接触部位的两端。

还包括第二固定块、屏蔽电缆和热敏电阻，所述第二固定块焊接在第二端块侧壁上并通过第二导轨结构与防护外筒连接，所述屏蔽电缆的一端通过环氧树脂固定于靠近第二端块外端的防护外筒的内部且屏蔽电缆的另一端引出防护外筒，为应变计提供信号输出和输入，所述热敏电阻通过环氧树脂固定于防护外筒内部并设置在屏蔽电缆靠近第二端块的一端。

还包括第三密封圈、第四密封圈和第五密封圈，所述第三密封圈和第四密封圈分别设置于第二端块与防护外筒接触部位的两端，所述第五密封圈设置于屏蔽电缆与防护外筒的接触部位。

还包括第一楔块和第二楔块，所述钢弦靠近第一端块的一端通过第一楔块采用压力机的方式固定在第一端块上，所述钢弦靠近第二端块的一端通过第二楔块采用压力机的方式固定在第二端块上。

所述线圈采用有粘性的胶体固定在钢弦保护管外部的中间，所述第一磁体和第二磁体可以采用有粘性的胶体固定在线圈的两端。

所述防护外筒、第一固定块、第二固定块和调节装置均采用不锈钢材料制造。

所述调节装置为调节螺丝。

本发明的技术效果如下：