專利名稱：新型多點位移傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量儀器領(lǐng)域，涉及可用于土木工程實驗室模型測試、工 程現(xiàn)場測試、工程健康監(jiān)測等位移測量裝置，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)對實驗室微小巖 土體模型不同深度測點位移進行測量的裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外土木工程測試領(lǐng)域，尤其是巖土類模型實驗中，沒有比較適 合模型實驗的多點位移傳感器，工程監(jiān)測應(yīng)用領(lǐng)域的多點位移傳感器一般為諧 振式傳感器，測試精度較低，且通模型試驗中大量使用的電阻式傳感器數(shù)采系 統(tǒng)不匹配，不能滿足巖土體模型實驗中的測量精度要求。同時，現(xiàn)有的多點位 移傳感器安裝方式一般為開孔植入式，安裝空間巨大，不適合實驗室的小型模 型實驗。至今，巖土體類模型實驗中，對不同深度巖土體位移的測量問題一直 沒有很好解決。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種多點位移傳感器，它能夠精確的測量多點 位移，安裝及數(shù)據(jù)采集方便，并且最大限度的減輕了測量反力對被測物體的不 利影響。為達到上述目的，本實用新型的解決方案是安裝在同一個外殼內(nèi)的多個 直線形的電阻絲被分別連接組成測試電橋，測點位移會經(jīng)由拉線或?qū)U傳遞到 各自的滑動觸頭上，觸頭的滑動會引起測試橋路中相關(guān)節(jié)點之間電壓的變化， 通過電量和位移量之間的換算關(guān)系，實現(xiàn)位移量的電測。為最大限度減小測量 反力對被測物體的不利影響，調(diào)整內(nèi)部各測量導(dǎo)桿回復(fù)彈性裝置的剛度比例， 使拉、壓測量反力各自的絕對值在各測點位移同步時盡可能相等。測點的布置 可以是埋入式的錨盤連接，也可以是開孔式的錨抓連接。傳感器的上部設(shè)有刻 度尺，可以進行人工讀數(shù)。傳感器頂部設(shè)有水平氣泡，方便傳感器安裝時候進 行垂直度校準。一種新型多點位移傳感器，其根據(jù)惠斯登電橋測試原理，將多根同電刷相 連的電阻絲各自連接到獨立的測試電橋中，組成差動變電阻式應(yīng)變電橋，采用半橋或全橋接線方法；各測試電橋布置在同一套測試裝置中；拉、壓測量反力 的絕對值在各導(dǎo)桿位移同步時相等。測點位移的提取裝置通過拉線同測試導(dǎo)桿相連，多根測試導(dǎo)桿平行安裝在 傳感器外殼之中，測試導(dǎo)桿同滑動觸頭相連，滑動觸頭同測試用電阻絲滑動接 觸，各測試用電阻絲分別安裝到各自的測試橋路中，各測試橋路有獨立的數(shù)據(jù) 線；測試導(dǎo)桿分別同各自的回復(fù)彈性裝置相連，各測試導(dǎo)桿位移同步時，回復(fù) 彈性裝置拉、壓測量反力之和的絕對值相等；連接錨盤和導(dǎo)桿之間的拉線有套 管保護；傳感器上設(shè)有可以進行人工讀數(shù)的刻度尺，可以讀出各測桿的端頭的 位移。所述同電刷相連的電阻絲可以是直線形的，相互平行的布置到儀器內(nèi)部。 有一個導(dǎo)桿是用來測量物體表面位移的，該導(dǎo)桿通過連接套管的連接，可以調(diào)整導(dǎo)桿與測點表面的相對位置。用來測量物體表面位移的導(dǎo)桿所受到的回復(fù)彈性裝置的反力，對被測物體的表面來說是壓力。該測點位移的提取裝置包括埋入式的錨盤、鉆孔植入式的錨爪。連接錨盤(錨爪)和導(dǎo)桿之間的拉線設(shè)有保護套管；拉線上設(shè)置有拉線收放裝置，可以調(diào)整測試導(dǎo)桿的初始位置；拉線同導(dǎo)桿之間設(shè)有拉線導(dǎo)向裝置。 傳感器上裝有水平氣泡，用于校準傳感器安裝時的位置。 由于采用上述方案，本實用新型可以精確的測量多點位移，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，它不僅能夠滿足實驗室科研試驗的測試精度要求，同其它實驗室用傳感器匹配良好，而且符合實驗室?guī)r土體試驗的操作流程特點，體積微小，埋設(shè)方便。


圖l是本實用新型一種實施例傳感器的剖面示意圖。圖2是本實用新型一種實施例的橫斷面示意圖。圖3是本實用新型的測試原理示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1 3，本實用新型的測試導(dǎo)桿1被平行安裝到傳感器外殼4的內(nèi)部， 測試導(dǎo)桿1上安裝有電刷6，電刷6在測試導(dǎo)桿1的帶動下會在電阻體5上滑動，電 阻體5是測試電橋7的一部分，傳感器數(shù)據(jù)的傳輸通過數(shù)據(jù)線8與二次儀表相連。測點的位移會經(jīng)由錨盤3，通過拉線2傳遞給各自的測試導(dǎo)桿，表面測點的位移 會直接傳遞給相應(yīng)的測試導(dǎo)桿。導(dǎo)桿的位移可以通過刻度尺ll進行人工讀取。 各測試導(dǎo)桿的回復(fù)力由安裝在外殼4內(nèi)部的多根回復(fù)彈簧9來提供。電阻體5布置 在絕緣板12上。拉線2同各自的測試導(dǎo)桿可以不在同一軸線上，通過拉線導(dǎo)向盤 15進行方向調(diào)整。拉線2在巖土體內(nèi)部的部分有拉線導(dǎo)管13的保護。各內(nèi)部測點的測試導(dǎo)桿初始位置可以通過各自拉線上的拉線收放裝置16來 調(diào)整。測量表面測點位移的測試導(dǎo)桿初始位置可以通過連接套管14連接不同長 度的剛性測桿來進行調(diào)整。傳感器安裝時可通過水平氣泡10來進行垂直度的校 準。整個傳感器的固定將通過安裝環(huán)17同其它裝置相連。上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用 本實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修 改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。 因此，本實用新型不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示， 對于本實用新型做出的改進和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型多點位移傳感器，其特征是多根同電刷相連的電阻絲各自連接到獨立的測試電橋中，組成差動變電阻式應(yīng)變電橋，采用半橋或全橋接線方法；各測試電橋布置在同一套測試裝置中；拉、壓測量反力的絕對值之和在各導(dǎo)桿位移同步時相等。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點位移傳感器，其特征是測點位移的提取裝 置通過拉線同測試導(dǎo)桿相連，多根測試導(dǎo)桿平行安裝在傳感器外殼之中，測試導(dǎo) 桿同滑動觸頭相連，滑動觸頭同測試用電阻絲滑動接觸，各測試用電阻絲分別安 裝到各自的測試橋路中，各測試橋路有獨立的數(shù)據(jù)線；測試導(dǎo)桿分別同各自的回 復(fù)彈性裝置相連，連接錨盤和導(dǎo)桿之間的拉線有套管保護；傳感器上設(shè)有人工讀 數(shù)刻度尺，可以讀出各測桿的端頭的位移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點位移傳感器，其特征是所述同電刷相連的 電阻絲是直線形的，相互平行的布置到儀器內(nèi)部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點位移傳感器，其特征是用于測量物體表面 位移的導(dǎo)桿通過連接套管的連接以調(diào)整導(dǎo)桿與測點表面的相對位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多點位移傳感器，其特征是連接該測點位移的 提取裝置和導(dǎo)桿之間的拉線設(shè)有保護套管；拉線上設(shè)置有可以調(diào)整測試導(dǎo)桿的初 始位置的拉線收放裝置；拉線同導(dǎo)桿之間設(shè)有拉線導(dǎo)向裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點位移傳感器，其特征是該傳感器上設(shè)置有 用于校準傳感器安裝時的位置的水平氣泡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點位移傳感器，其特征是該測點位移的提取裝置包括埋入式的錨盤、鉆孔植入式的錨爪。
專利摘要一種多點位移傳感器，根據(jù)惠斯登電橋電路測試原理，將多根直線形的電阻絲平行布置到傳感器內(nèi)部，并分別連接到各自的測試橋路中，測點的位移經(jīng)由錨盤(錨爪)、拉線傳遞到各自的測試導(dǎo)桿，并最終帶動電刷觸頭在各自相連的直線形電阻絲上滑動，由此來實現(xiàn)多點的位移測量。為最大限度減少測量反力對被測物體的影響，調(diào)整傳感器內(nèi)部拉、壓回復(fù)彈性裝置的剛度比例，使傳感器整體拉、壓測量回復(fù)力之和的絕對值，在導(dǎo)桿產(chǎn)生相同絕對位移量的時候相等。本實用新型可精確的測量多點位移，對被測物體測量反力小，且結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高。傳感器外殼上安裝有水平氣泡，用于校準傳感器的安裝位置。
文檔編號G01D5/165GK201138191SQ20072007722
公開日2008年10月22日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者劉登攀, 別小勇, 卞若寧, 李炳生, 汪成兵, 偉 王, 欣 田, 白曉婷, 胡敬禮, 洋 虞, 陳以一 申請人:胡敬禮