專利名稱：用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位移裝置，具體地說是一種主要用于地質(zhì)力學(xué)用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞 式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用于實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)的多點(diǎn)位移測(cè)試方法已有很多種，但運(yùn)用于地質(zhì)力學(xué)模 型試驗(yàn)的微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)尚不多見。
國(guó)內(nèi)的比較成功的范例是清華大學(xué)李仲奎教授在溪洛度水電站洞室群地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn) 中所用到的差動(dòng)變壓器式的多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)。然后，在滬容西八字嶺分岔式隧道地質(zhì) 力學(xué)模型試驗(yàn)中，山東大學(xué)和清華大學(xué)合作，把以前的微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn) 一步的改進(jìn).其存在的主要問題是
1、 埋設(shè)于模型體內(nèi)保護(hù)套管直徑大，剛性太強(qiáng)，會(huì)影響到模型體內(nèi)部的變形特征。
2、 不易降低套管與鋼絲之間的摩擦阻力，且在傳遞長(zhǎng)距離處的位移變化時(shí)精度和穩(wěn)定性 不高。
3、 操作軟件有待改善，數(shù)據(jù)采集處理的可視化程度低。
4、 由于各種因素影響，其實(shí)際的測(cè)量精度遠(yuǎn)低于1微米。
針對(duì)以上問題，本微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)作出了全新的改進(jìn)，從測(cè)試位移用的 傳感器，整套位移測(cè)試裝置以及位移數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)試軟件都有了進(jìn)一步的創(chuàng)新，并且在整個(gè)試 驗(yàn)過程中得到了成功的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷而提供用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞 式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，采用了不會(huì)約束模型體變形的柔性套管，具有高精度，實(shí)時(shí) 性，能測(cè)試水平或豎直向的模型深部位移，且具有在模型中可實(shí)現(xiàn)拐彎測(cè)試位移和數(shù)據(jù)采集 處理方便等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn) 位移測(cè)試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括臺(tái)架、光柵尺、鋼絲繩、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的 鋼絲繩在測(cè)試固定端引出后穿過固定在臺(tái)架上的光柵尺最后與重錘連接，所述的光柵尺通過 導(dǎo)線連接信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
所述的在測(cè)試固定端引出的鋼絲繩要套于套管中再穿過光柵尺，所述的套管中還設(shè)置若 干定位盤。
所述的柔性套管是直徑為10mm的柔性套管。 所述的鋼絲繩采用軸向無變形的直徑為0. 5mm的鋼絞線。
本發(fā)明專利主要用于測(cè)試模型試驗(yàn)過程中洞室周圍關(guān)鍵點(diǎn)在加載和開挖過程中的實(shí)時(shí)的 位移變化。位移測(cè)試系統(tǒng)臺(tái)架是具有一定剛度的鋼結(jié)構(gòu)架，并獨(dú)立于模型試驗(yàn)臺(tái)架之外，用 于放置高精度的位移測(cè)試儀器，保證儀器不受外部環(huán)境(溫度，震動(dòng)等)的影響，盡量減小 系統(tǒng)誤差；高精度光柵尺的精度為1P,達(dá)到了相當(dāng)高試驗(yàn)測(cè)試精度；細(xì)鋼絲繩采用軸向無 變形(在較小力的作用下)的特殊鋼絞線；并有柔性套管保護(hù)在細(xì)鋼絲繩外部，內(nèi)設(shè)若干定 位盤，以保證3根細(xì)鋼絲繩在保護(hù)管中處于拉直狀態(tài)并且沒有扭轉(zhuǎn)，為保證細(xì)鋼絲繩拉緊， 在外段設(shè)有拉緊重錘；測(cè)試錨頭埋設(shè)在洞室周圍，尺寸極小，以盡量減少對(duì)洞室周圍的影響， 位移數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)能實(shí)時(shí)記錄整個(gè)試驗(yàn)過程中的位移變化，實(shí)時(shí)保存數(shù)據(jù)。
本發(fā)明專利的用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具 有以下有益效果-
本發(fā)明專利的用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，采用了不會(huì)約束 模型體變形的柔性套管，具有高精度，實(shí)時(shí)性，能測(cè)試水平或豎直向的模型深部位移，且具 有在模型中可實(shí)現(xiàn)拐彎測(cè)試位移和數(shù)據(jù)采集處理方便等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于土木，水電、交 通、能源、礦山、國(guó)防等工程領(lǐng)域的深部地下洞室模型試驗(yàn)的位移測(cè)試中。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 附圖為本發(fā)明的用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、測(cè)試固定端；2、鋼絲繩；3、套管；4、光柵尺；5、臺(tái)架；6、重錘；7、導(dǎo)
線；8、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；9、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖所示，用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括臺(tái)架 5、光柵尺4、鋼絲繩2、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)8、數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)9，所述的鋼絲繩2在測(cè)試固定端1 引出后穿過固定在臺(tái)架5上的光柵尺4最后與重錘6連接，所述的光柵尺4通過導(dǎo)線7連接 信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)8通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)9。
所述的在測(cè)試固定端1引出的鋼絲繩2要套于套管3中再穿過光柵尺4，所述的套管3 中還設(shè)置若干定位盤。
所述的柔性套管是直徑為10mm的柔性套管。
所述的鋼絲繩2采用軸向無變形的直徑為0. 5mm的鋼絞線。
以上所述實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體的實(shí)施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本 發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，其特征是其結(jié)構(gòu)包括臺(tái)架、光柵尺、鋼絲繩、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的鋼絲繩在測(cè)試固定端引出后穿過固定在臺(tái)架上的光柵尺最后與重錘連接，所述的光柵尺通過導(dǎo)線連接信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，其 特征是所述的在測(cè)試固定端引出的鋼絲繩要套于套管中再穿過光柵尺，所述的套管中還設(shè) 置若干定位盤。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，其 特征是所述的柔性套管是直徑為10mm的柔性套管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)， 其特征是所述的鋼絲繩采用軸向無變形的直徑為0. 5mm的鋼絞線。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于模型試驗(yàn)的柔性傳遞式內(nèi)置微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括臺(tái)架、光柵尺、鋼絲繩、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述的鋼絲繩在測(cè)試固定端引出后穿過固定在臺(tái)架上的光柵尺最后與重錘連接，所述的光柵尺通過導(dǎo)線連接信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本發(fā)明的這一種用于地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)的微型多點(diǎn)位移測(cè)試系統(tǒng)，具有高精度(精度為1μ)，實(shí)時(shí)性，能測(cè)試水平或豎直向的模型深部微量位移，且具有在模型中拐彎測(cè)試位移等優(yōu)點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于土木，水電、交通、能源、礦山、國(guó)防等工程領(lǐng)域的深部地下洞室模型試驗(yàn)的位移測(cè)試中。
文檔編號(hào)G01L1/00GK101344382SQ20081013897
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者孫林鋒, 張強(qiáng)勇, 張魯春, 朱維申, 勇 李 申請(qǐng)人:山東大學(xué)