[发明专利]一种土压力盒应力-电压值的采集分析方法

说明书

本发明一种土压力盒应力‑电压值的采集分析方法，包括以下步骤：准备已标定的土压力盒、压力产生装置、应变采集仪、万能表、数据线若干及电脑采集设备，连接采集设备，读取应变采集仪的应变值及用万能表测量应变采集仪通道的输出端电压值，求电压与应力关系。本发明的有益效果是：实现微应变标定的土压力盒在微电压采集仪中的实用；本发明有益效果是：能够解决土压力盒在不同采集仪中通用性的问题，方法具有简单，精确的特点。

本发明属于岩土应力测试技术领域，特别是涉及一种土压力盒应力-电压值的采集分析方法。

背景技术

随着经济建设的不断发展，工程建设越来越多，开山造地日渐增多，土压力的测量则是必不可少的一步，土压力的测量对于土力学理论和实验的研究有着重要意义，也是土工测试技术中的重要的环节，一般采用土压力传感器即土压力盒进行直接测量。

电阻应变式土压力盒测试是进行结构试验和实验应力分析中最常用的方法之一，它凭借着经过严密安装在被测试件或不同弹性体上的土压力盒，将非电量压力参数转换成电阻变化，并通过电阻应变电桥及数据采集测试系统和计算机及其控制软件，使其变为电压的输出，如图1所示。土压力盒的使用需要有对采集的数据进行分析的标定曲线，因此在使用前，厂家会对土压力盒进行标定，得到应力σ和微应变με关系曲线即标定曲线。

在市场中存在采集数据为电压的采集仪器，用于实际工程中时，无法直接对所采集的电压数据进行分析。

发明内容

为解决上述问题本发明，本发明目的提供一种能够通过在应力测量中对已标定应力、应变的土压力盒采集应变、电压值并进行数据分析的方法及设备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种应变标定的土压力盒用于电压采集设备中的方法，具体步骤如下：

步骤一，准备采集设备：已标定的土压力盒、压力产生装置(用于施加压力的气压标定装置)、应变采集仪、万能表、数据线若干及电脑；

步骤二，连接采集设备：电脑与应变采集仪相连，已标定的土压力盒固定到压力产生装置上，把土压力盒引线接到应变采集仪上，万能表接到应变采集仪通道的输出两端；

步骤三，测量应变、电压值：通过压力产生装置在量程范围内对每只土压力盒进行5次加载，应变采集仪分别采集每次的微应变值；万能表显示每次的输出电压；

步骤四，重复步骤三，对多只土压力盒进行测量；

步骤五：求电压与应力关系：将每次采集的微应变值和对应的输出电压值输入到电脑上，通过最小二乘法进行线性拟合得出应变-电压的具体关系式，再对应变-电压关系式与应力-应变关系标定曲线进行简单消元运算，得出电压与应力关系。

本发明的有益效果是：能够解决土压力盒在不同采集仪中通用性的问题，方法具有简单、精确的特点，对已标定的土压力盒进行加载，利用应变采集仪得到相应的应变，利用万能表得到相应的输出电压，然后使用电脑利用回归公式进行拟合得出应变与电压的具体关系，再通过与土压力盒标定曲线进行整合得出应力与电压的数量关系。整合后，可以用处理过得土压力盒在工程现场用电压采集仪测土压力，电压采集仪采集微电压，根据整合的应力和电压数量关系，即可得到土压力数值。

附图说明

图1为现有技术中电阻应变式土压力盒进行应力分析示意框图；

图2为本发明土压力盒的应力、电压值测试设备示意图；

图3为本发明1号土压力盒的mV-με曲线图；

图4为本发明2号土压力盒的mV-με曲线图；

图5为本发明3号土压力盒的mV-με曲线图。

具体实施方法

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：