[实用新型]桩基检测大应变工具式电感应变传感器

说明书

本发明属于工程检测范畴，即对建筑用各种桩（包括预制桩及灌注桩）进行承载力的检验。

对于承载力的检测，需要得到与承载力有关的动应变值，常规的方法是在桩身两侧直接粘贴电阻应变片。这种方法要求操作人员具有现场较高粘贴技术（需专门培训）麻烦费时。由于电阻应变片本身不具备防潮、防水能力，所以工程实测时必须保持桩身局部干燥。因此不适合潮湿积水地区使用，也不能在雨季使用，属于一种落后的方法。目前在此领域领先的是美国PDA公司的传感器，它是把电阻应变片粘贴在特制机械结构中钢环两侧，并用外壳保护起来，然后再把工具式电阻应变传感器用膨胀螺钉安装到桩身上，国内目前也开始采用这种方法，技术路径是一样的。

本发明的目的是为了解决传感器防潮、防水和电阻应变传感器灵敏度低，工作不够稳定（因放大倍数需很高）以及粘贴技术要求高等问题。采用了电感式测应变的原理，用微型电感应变传感器和特制机械结构组合在一起。从而构成大应变工具式电感应变传感器，这是一种新的构思，它利用了电感应变传感器的灵敏度高，工作稳定，可防潮防水性能，又利用了特制机械结构可重复加载，现场安装容易和稳定的力学性能。从而开辟了动态大应变检测新途径。

它的基本原理是：微型电感应变传感器安装在特制机械结构的中心。当传感器受力时，在受力方向上产生变形△L，带动电感线圈中的磁芯移动，也产生△L，从而达到应变的测量，其应变ε由下式表示。

ε＝ (△L)/(L)

L：为工具式传感器的测量基距

因工具式电感应变传感器具有防潮、防水、灵敏度高线性好，可重复使用等一系列优良性能。因此它区别于工具式电阻应变传感器，而得到完全不同的整体特性。

实现本发明所提供的结构实施例见附图。它由微型电感应变传感器和特制机械结构组成；本发明的特征在于特制机械结构中部为一钢环⑦、钢环两测各有支撑臂，支撑臂上各开有一圆孔⑤、⑨两孔之间形成测量基距L，支撑臂上各开有安装微型电感应变传感器的槽⑥和⑧及安装连接电缆的槽（10）；微型电感应变传感器的线圈骨架③及线圈④用914胶粘贴在槽⑧中，连杆①及磁芯②用914胶粘贴在槽⑥中，连杆的磁芯应调整在线圈骨架③的几何中心位置；微型电感应变传感器线圈骨架为椭圆形筒状，厚度0.1－0.5mm，椭圆处最大直径3mm，长度20－40mm，线圈有三根引出线，线圈外部不用再包装，两组单层电感线圈④有三根引出线连接电缆及检测仪器。在图中，电感应变传感器的活动连杆①由聚脂或玻璃钢材料制作。磁芯②由铂镆合金或高导磁不锈钢制成。特制机械结构，基距L可以根据不同需要长度为60－160mm。整个特制机械结构厚度为10－25mm。⑦是钢环，直径为φ25－φ40mm，微型电感应变传感器和特制机械结构粘接时，使用914胶，电感线圈的三根引出线和电缆连接好后也用914胶固化在槽（10）中。整个粘贴过程简单，无很高技术要求，这一点，不同于在钢环两侧粘贴电阻应变片和引导线那样麻烦。装配好后用保护外壳把钢环⑦及钢环两侧支撑臂中槽⑥和槽⑧保护起来，实测时，用两只膨胀螺钉分别穿过基距孔⑤和⑨把工具式电感应变传感器固定于桩身两侧。

具体使用的方法是，用重锤对桩顶冲击，由动力验桩仪从桩身两侧的工具式电感应变传感器获取两路应变信号，记录实测波形，并由动力验桩仪所配备的使携微计算机自动分析计算出桩的承载力。从大量工程实测结果来看，取得了良好且正确的波形达到了设计要求，特别适合多雨季节在桩身两侧安装传感器，而且现场装卸容易，传感器可反复使用，在检测某一根桩的同时，可在下一个待检桩钻安装孔，便于连续作业，加之配套仪器不用象电阻应变片构成的测应变仪器需要反复调整平衡给操作者带来方便，这些独特的优点，使得桩基承载力的检测有了一种极具生命力的新方法，因而在全国得到越来越多的普及，提高了桩基检测水平。