[发明专利]一种振弦式一体式应变计

说明书

本发明涉及了一种振弦式一体式应变计，包括左侧端部、右侧端部、张拉于左侧端部和右侧端部之间的钢弦、置于左侧端部和右侧端部之间并套在钢弦外侧的钢弦护筒，还包括第一电感线圈、第二电感线圈、屏蔽电缆及用于保护两个电感线圈的保护外套，钢弦护筒中部采用垂向压制的扁平状，第一电感线圈和第二电感线圈分别设置于钢弦的两侧并分别贴合钢弦护筒中部的两个扁平侧面，屏蔽电缆设置于钢弦护筒上方且其接线端置于钢弦护筒中部上方，保护外套包裹并保护钢弦护筒中部扁平部位、第一电感线圈、第二电感线圈和屏蔽电缆的接线端，该应变计巧妙地将两个电感线圈设置在钢弦这个主测量元件的两侧，使得测量过程更为高效、测量结果更为准确。

技术领域

本发明涉及岩土工程结构安全监测技术领域，具体涉及一种振弦式一体式应变计。

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，钢弦两端固定在外筒两端的两个端座上，采集线圈设置在外筒的外部中间且采集线圈中设置有磁铁。传统的振弦式应变计的缺点有两个，一是其通常采用分体式设计，即采集线圈部分与应变计主体为分离结构设计且外形比较大，进行测量时需要先将各个部件组装起来，安装工序复杂繁琐而且占用空间过大；二是其设计两个采集线圈且把两个采集线圈一同并排设置在钢弦的单侧面，由此在应变计长期的测量工作过程中会导致两个采集线圈中的一个或两个与钢弦之间产生间隙，且间隙随着时间可能会越来越大，从而导致测量信号受到影响，测量结果的准确度也愈发降低。

发明内容

本发明针对现有振弦式应变计多为分体式而导致部件安装工序复杂繁琐且占用空间过大以及其将两个采集线圈均一同设计在钢弦的单侧面导致线圈易产生间隙进一步影响测量信号准确度等技术问题，提供一种振弦式一体式应变计，巧妙地将两个电感线圈设置在钢弦这个主测量元件的两侧，有效避免了由于单侧双线圈产生间隙而导致的测量准确度降低的问题，使得测量过程更为高效、测量结果更为准确，同时还采用一体化封装技术将此应变计的电感线圈等关键部件的部位进行了有效封装，减小了体积还增加了密封性和安全性。

本发明的技术方案如下：

一种振弦式一体式应变计，包括左侧端部、右侧端部、张拉于左侧端部和右侧端部之间的钢弦、置于左侧端部和右侧端部之间并套在钢弦外侧的钢弦护筒，还包括第一电感线圈、第二电感线圈、屏蔽电缆及用于保护两个电感线圈的保护外套，所述钢弦护筒中部采用垂向压制的扁平状，所述第一电感线圈和第二电感线圈分别设置于所述钢弦的两侧并分别贴合所述钢弦护筒中部的两个扁平侧面，所述屏蔽电缆设置于所述钢弦护筒上方且其接线端置于所述钢弦护筒中部上方，所述保护外套包裹并保护所述钢弦护筒中部扁平部位、所述第一电感线圈、所述第二电感线圈和所述屏蔽电缆的接线端。

优选地，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈的中央分别设置相互配合的软磁和硬磁，所述软磁和硬磁分别结合第一电感线圈和第二电感线圈为钢弦提供信号激励和输出。

优选地，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈均分别包括公共接线端和信号接线端且二者的公共接线端相连。

优选地，上述振弦式一体式应变计还包括热敏电阻且所述屏蔽电缆的接线端包括四个接线头，所述屏蔽电缆的两个接线头分别与所述第一电感线圈和所述第二电感线圈的信号接线端连接，所述屏蔽电缆的另两个接线头分别连接所述热敏电阻的两个引脚。

优选地，所述保护外套及其内部部件由环氧树脂环裹封装，所述环氧树脂与所述钢弦护筒的接触间隙还设置密封圈。

优选地，上述振弦式一体式应变计还包括分别设置于左侧端部和右侧端部的两个楔块，所述钢弦通过两个楔块固定于左侧端部和右侧端部之间。

优选地，所述左侧端部和右侧端部均包括具有中心通孔的圆柱形凸块部，各凸块部分别插入所述钢弦护筒的两端且钢弦穿过所述中心通孔；