專利名稱：抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量?jī)x器，尤其是一種建筑、勘探等行業(yè)使用的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀。
背景技術(shù)：
眾所周知，混凝土抗壓強(qiáng)度的測(cè)定對(duì)于建筑業(yè)至關(guān)重要，尤其是建筑物關(guān)鍵和隱蔽部位，抗壓強(qiáng)度的測(cè)定更是必不可少。雖然目前已有可行的測(cè)定儀器，然而至今此類測(cè)定依然采取破壞性的剝離、取樣方法，手段十分落后。雖然測(cè)定之后，可以將取樣部位填補(bǔ)修復(fù)，但不僅實(shí)際操作十分麻煩，而且難免對(duì)建筑質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?8218237.4、申請(qǐng)日為1988.08.02的中國(guó)專利公開(kāi)的手動(dòng)建材抗壓試驗(yàn)機(jī)即是如此。據(jù)介紹，該機(jī)采用卡板鎖緊的雙柱機(jī)架結(jié)構(gòu)和可更換墊塊，通過(guò)表盤或數(shù)字直接顯示出試塊的抗壓強(qiáng)度值及材料抗壓破壞載荷，測(cè)定時(shí)依然離不開(kāi)采樣。
此外，巖土工程中也經(jīng)常需要對(duì)巖土承載能力進(jìn)行測(cè)定，據(jù)申請(qǐng)人了解，目前缺乏相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)理論公式和相應(yīng)的測(cè)定儀器，致使巖土工程不得不常常繁重地鉆探取樣試驗(yàn)和憑經(jīng)驗(yàn)估算。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種無(wú)需破壞性取樣、可以便捷準(zhǔn)確測(cè)定混凝土、巖石承載能力的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀。
申請(qǐng)人在長(zhǎng)期工程實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到，以下公式反映了巖石、混凝土抗壓強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度、粘聚力、內(nèi)摩擦角之間的內(nèi)在關(guān)系
τ＝c+σtg其中 τ——抗剪強(qiáng)度c——巖石、混凝土的粘聚力σ——抗壓強(qiáng)度——巖石、混凝土的內(nèi)摩擦角即巖石、混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度均隨其粘聚力和內(nèi)摩擦角的增大而增大。因此如果設(shè)法測(cè)出巖石、混凝土對(duì)外的反作用力，尤其是設(shè)法測(cè)出巖石、混凝土抗剪強(qiáng)度反映出的反作用力，即有可能方便地測(cè)算出其抗壓強(qiáng)度。
在此認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，申請(qǐng)人借助現(xiàn)有應(yīng)變測(cè)試電路，提出了如下抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀的技術(shù)方案該儀器包括測(cè)試電路，還包括電機(jī)、夾頭和螺鉆，所述電機(jī)的主軸下段與夾頭固連，所述螺鉆夾持在夾頭中，所述主軸中段對(duì)稱貼有呈橋式分布的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的引出線通過(guò)電刷觸點(diǎn)與固定在電機(jī)上的測(cè)試導(dǎo)線座電連接，所述導(dǎo)線座外接測(cè)試電路。
使用時(shí)，只要像用電鉆打孔那樣，啟動(dòng)電機(jī)，將電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)的螺鉆在待測(cè)的巖石或混凝土上鉆孔，巖石或混凝土對(duì)螺鉆的反作用力所反映出的抗壓強(qiáng)度σ將使主軸產(chǎn)生彈性微變形ε，此變形與電阻應(yīng)變片的阻值變量Δr成正比，并使輸出電壓信號(hào)產(chǎn)生變量ΔU。由于σ∝ε∝Δr ∝ΔU，因此借助測(cè)試電路，即可很方便地由輸出的ΔU信號(hào)測(cè)算出待測(cè)的巖石或混凝土的抗壓強(qiáng)度。
由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型從抗剪強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、粘聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，打破常規(guī)，找出了可以避免破壞性取樣的準(zhǔn)確測(cè)量抗壓強(qiáng)度方法，而且借助現(xiàn)有先進(jìn)的測(cè)量電路，巧妙利用電鉆結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀，從而解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾勘探、建筑等諸多行業(yè)中巖石、混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)定難的問(wèn)題。顯然，本實(shí)用新型具有無(wú)需破壞性取樣、操作輕巧靈便、檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等顯著優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1實(shí)施例測(cè)試電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀如圖1所示，包括主軸1、電機(jī)轉(zhuǎn)子2、電機(jī)定子3、測(cè)試導(dǎo)線座4、電阻應(yīng)變片5、夾頭6、螺鉆7、測(cè)試電路8。
主軸1上段與電機(jī)轉(zhuǎn)子2固定連接，安裝在電機(jī)定子3中。主軸1的下段固定安裝夾頭6，螺鉆7夾持在夾頭6中。主軸1的中段表面對(duì)稱貼有四片呈橋式分布的電阻絲式應(yīng)變片5，其中兩片與主軸母線平行，貼在主軸1兩側(cè)，另兩片與主軸母線垂直，沿主軸1外圓表面粘貼。
電阻應(yīng)變片也可以是二片金屬箔式測(cè)軸扭矩應(yīng)變片，平行于主軸母線沿主軸外圓表面對(duì)稱粘貼。
電阻應(yīng)變片5的信號(hào)引出線通過(guò)電刷觸點(diǎn)與固定在電機(jī)定子3的測(cè)試導(dǎo)線座4電連接。該導(dǎo)線座外接由放大器、檢波器、濾波器組成的測(cè)試電路8，再經(jīng)程序放大器和電壓電流變換器9、序時(shí)多路模擬開(kāi)關(guān)、采樣保持器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器10以及總線接口11，接計(jì)算機(jī)12。
當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)螺鉆在待測(cè)部位鉆進(jìn)時(shí)，切摩阻力將使主軸產(chǎn)生彈性微變形，電阻應(yīng)變片將此微變形轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，輸出到測(cè)試電路，經(jīng)放大、檢波、濾波，再經(jīng)過(guò)電壓電流轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由計(jì)算機(jī)顯示、打印測(cè)試結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)證明，本實(shí)施例的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、避免了破壞性的取樣，以及煩瑣的切磨、壓剪試驗(yàn)操作，可以直接對(duì)待測(cè)物體進(jìn)行測(cè)量，大大節(jié)省了人力、物力，測(cè)試成本降低了90％；2、輕巧靈便，便于攜帶，因此就地對(duì)目的物擇點(diǎn)檢測(cè)，其結(jié)果正確，顯示直觀。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀，包括測(cè)試電路，其特征在于還包括電機(jī)、夾頭和螺鉆，所述電機(jī)的主軸下段與夾頭固連，所述螺鉆夾持在夾頭中，所述主軸中段對(duì)稱貼有呈橋式分布的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的引出線通過(guò)電刷觸點(diǎn)與固定在電機(jī)上的測(cè)試導(dǎo)線座電連接，所述導(dǎo)線座外接測(cè)試電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀，其特征在于所述電阻應(yīng)變片為四片電阻絲式應(yīng)變片，其中兩片與主軸母線平行，貼在主軸兩側(cè)，另兩片與主軸母線垂直，沿主軸外圓表面粘貼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀，其特征在于所述電阻應(yīng)變片為二片金屬箔式測(cè)軸扭矩應(yīng)變片，平行于主軸母線沿主軸外圓表面對(duì)稱粘貼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀，其特征在于所述測(cè)試電路由放大器、檢波器、濾波器組成，經(jīng)程控放大器、電壓電流變換器、序時(shí)多路模擬開(kāi)關(guān)、采樣保持器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及總線接口外接計(jì)算機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種建筑、勘探等行業(yè)使用的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀。該儀器包括測(cè)試電路，還包括電機(jī)、夾頭和螺鉆，所述電機(jī)的主軸下段與夾頭固連，所述螺鉆夾持在夾頭中，所述主軸中段對(duì)稱貼有1－2組呈橋式分布的電阻應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的引出線通過(guò)電刷觸點(diǎn)與固定在電機(jī)上的測(cè)試導(dǎo)線座電連接，所述導(dǎo)線座外接測(cè)試電路。本實(shí)用新型從抗剪強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、粘聚力、內(nèi)摩擦角等參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系，打破常規(guī)，找出了可以避免破壞性取樣的測(cè)量抗壓強(qiáng)度方法，并且借助現(xiàn)有先進(jìn)的測(cè)量電路，巧妙利用電鉆結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的抗壓強(qiáng)度測(cè)定儀，從而解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾勘探、建筑等諸多行業(yè)中巖石、混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)定難的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01N3/40GK2695947SQ20042002739
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者陶克靖 申請(qǐng)人:陶克靖