專(zhuān)利名稱(chēng)：模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種位移測(cè)量系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種用于地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)的機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性?xún)?nèi)置多點(diǎn)位移量測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)離不開(kāi)巖體內(nèi)部位移的量測(cè)，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于位移量測(cè)的方法多種多樣，以下就一些常見(jiàn)的模型試驗(yàn)位移量測(cè)方法進(jìn)行介紹(1)巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)應(yīng)用技術(shù)研究，2004，23Q2)，3785-3789，公開(kāi)了由總參工程兵科研三所研制了一套由模型塊體內(nèi)的預(yù)埋件和外部的千分表組成的聯(lián)桿系統(tǒng)，解決了洞壁絕對(duì)位移的量測(cè)問(wèn)題。但該系統(tǒng)無(wú)法解決巖體內(nèi)部位移的量測(cè)，且占用模型體內(nèi)部空間大，影響模型體受力。(2)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0910079783. 6公開(kāi)了由清華大學(xué)李仲奎設(shè)計(jì)的微型多點(diǎn)位移計(jì)，可實(shí)現(xiàn)模型體內(nèi)部位移的量測(cè)，但剛性位移傳遞桿件不利于測(cè)點(diǎn)的布設(shè)，占用模型體內(nèi)部空間較大，同一徑向的多點(diǎn)位移難以實(shí)現(xiàn)。(3)專(zhuān)利號(hào)ZL200920029518. 2公開(kāi)了由山東大學(xué)開(kāi)發(fā)的光纖位移傳感器，具有測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定等特征，但其測(cè)點(diǎn)成本高、不可回收利用，同時(shí)測(cè)點(diǎn)的體積和剛度都較大，改變模型材料受力特性。(4)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00810138975. 5公開(kāi)了由山東大學(xué)研制了一套由光柵尺、鋼絲繩和模型塊體內(nèi)預(yù)埋件組成的多點(diǎn)位移系統(tǒng)，測(cè)量精度高。光柵尺安裝復(fù)雜且成本較高，光柵原件對(duì)溫度和光線(xiàn)敏感，需對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的保護(hù)，不適合在長(zhǎng)期試驗(yàn)中使用。
發(fā)明內(nèi)容

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、成本低的模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用柔性低摩擦位移傳遞裝置將模型體內(nèi)部位移傳遞到外部獨(dú)立的臺(tái)架上，利用直線(xiàn)軸承固定位移傳遞終端，最后由數(shù)顯千分表和采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄位移值，具有直觀(guān)、簡(jiǎn)易、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干內(nèi)置于模型內(nèi)部的微型測(cè)點(diǎn)錨頭，所述每個(gè)微型測(cè)點(diǎn)錨頭均與一根鋼絲繩一端相連，所述鋼絲繩穿過(guò)設(shè)置于柔性塑料套管內(nèi)的三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)，并繞過(guò)定滑輪與設(shè)置于固定臺(tái)架上的直線(xiàn)軸承相連，固定臺(tái)架上安裝有與分別與直線(xiàn)軸承和信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連的數(shù)顯千分表。所述直線(xiàn)軸承為導(dǎo)向方法蘭型，且該直線(xiàn)軸承匹配有直徑為2. 5cm的直線(xiàn)傳動(dòng)軸ο所述數(shù)顯千分表與直線(xiàn)軸承中的直線(xiàn)傳動(dòng)軸相連，并通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將數(shù)據(jù)自動(dòng)保存。本實(shí)用新型中的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為現(xiàn)有設(shè)備，在此不再贅述。本實(shí)用新型主要用于測(cè)試模型試驗(yàn)過(guò)程中模型體內(nèi)部關(guān)鍵點(diǎn)在加載和開(kāi)挖過(guò)程中的實(shí)時(shí)的位移變化。細(xì)鋼絲繩通過(guò)減摩定滑輪引至獨(dú)立與模型體的臺(tái)架上，與直線(xiàn)軸承上的直線(xiàn)傳動(dòng)軸上端相連，直線(xiàn)傳動(dòng)軸起到配重作用，可以拉直細(xì)鋼絲繩。直線(xiàn)傳動(dòng)軸下端連接數(shù)顯千分表，記錄位移變化值。各部件的功能或作用微型測(cè)點(diǎn)錨頭模型體內(nèi)部發(fā)生位移時(shí)，使之產(chǎn)生同樣的位移；鋼絲繩用于柔性位移傳遞；三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)用于限制鋼絲繩的空間位置；柔性塑料套管用于限制三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)的位置；定滑輪柔性位移傳遞裝置中改變鋼絲繩的走向；固定臺(tái)架使位移傳遞裝置單獨(dú)于模型之外，不對(duì)模型產(chǎn)生干擾；直線(xiàn)軸承限制配重裝置位置；數(shù)顯千分表量測(cè)傳遞出的位置值；信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)記錄試驗(yàn)中的位移。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本實(shí)用新型采用了柔性低摩擦位移傳遞裝置將模型體內(nèi)部位移傳遞到外部獨(dú)立的臺(tái)階上，利用直線(xiàn)軸承固定位移傳遞終端，最后由數(shù)顯千分表和采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄位移值，具有直觀(guān)、簡(jiǎn)易、易于維護(hù)、成本低、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于隧道、邊坡、深部地下洞室、礦山和壩體等模型試驗(yàn)的內(nèi)部位移測(cè)試中。

圖1為本實(shí)用新型即模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、微型測(cè)點(diǎn)錨頭；2、鋼絲繩；3、三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)；4、柔性塑料套管；5、定滑輪；6、固定臺(tái)架；7、直線(xiàn)軸承；8、數(shù)顯千分表；9、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，用于模型試驗(yàn)的機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，三個(gè)微型測(cè)點(diǎn)錨頭1埋設(shè)在模型體內(nèi)部，每個(gè)微型測(cè)點(diǎn)錨頭1均與一根鋼絲繩2 —端相連，所述鋼絲繩2穿過(guò)設(shè)置于柔性塑料套管4內(nèi)的三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)3，并繞過(guò)定滑輪5與設(shè)置于固定臺(tái)架6上的直線(xiàn)軸承7相連，定滑輪5起到改變鋼絲繩方向的作用，以利于鋼絲繩2的布置，所述的數(shù)顯千分表8安裝在獨(dú)立于模型體外的固定臺(tái)架6上與直線(xiàn)軸承7和信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)9相連。所述的直線(xiàn)軸承7為導(dǎo)向方法蘭型，配備直徑2. 5cm的直線(xiàn)傳動(dòng)軸。所述的數(shù)顯千分表8要與直線(xiàn)傳動(dòng)軸相連，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)9將數(shù)據(jù)自動(dòng)保存。
權(quán)利要求1.一種模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括若干內(nèi)置于模型內(nèi)部的微型測(cè)點(diǎn)錨頭，所述每個(gè)微型測(cè)點(diǎn)錨頭均與一根鋼絲繩一端相連，所述鋼絲繩穿過(guò)設(shè)置于柔性塑料套管內(nèi)的三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)，并繞過(guò)定滑輪與設(shè)置于固定臺(tái)架上的直線(xiàn)軸承相連，固定臺(tái)架上安裝有與分別與直線(xiàn)軸承和信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連的數(shù)顯千分表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述直線(xiàn)軸承為導(dǎo)向方法蘭型，且該直線(xiàn)軸承匹配有直徑為2. 5cm的直線(xiàn)傳動(dòng)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)顯千分表與直線(xiàn)軸承中的直線(xiàn)傳動(dòng)軸相連，并通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將數(shù)據(jù)自動(dòng)保存。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種模型試驗(yàn)用機(jī)械式簡(jiǎn)易柔性多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干內(nèi)置于模型內(nèi)部的微型測(cè)點(diǎn)錨頭，所述每個(gè)微型測(cè)點(diǎn)錨頭均與一根鋼絲繩一端相連，所述鋼絲繩穿過(guò)設(shè)置于柔性塑料套管內(nèi)的三孔式塑料自潤(rùn)減摩定位盤(pán)，并繞過(guò)定滑輪與設(shè)置于固定臺(tái)架上的直線(xiàn)軸承相連，固定臺(tái)架上安裝有與分別與直線(xiàn)軸承和信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)相連的數(shù)顯千分表。本實(shí)用新型采用了柔性低摩擦位移傳遞裝置將模型體內(nèi)部位移傳遞到外部獨(dú)立的臺(tái)階上，利用直線(xiàn)軸承固定位移傳遞終端，最后由數(shù)顯千分表和采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄位移值，具有直觀(guān)、簡(jiǎn)易、易于維護(hù)、成本低、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于隧道、邊坡、深部地下洞室、礦山和壩體等模型試驗(yàn)的內(nèi)部位移測(cè)試中。
文檔編號(hào)G01B5/02GK202177345SQ20112026065
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者劉欽, 原小帥, 李利平, 李術(shù)才, 石少帥, 趙巖 申請(qǐng)人:山東大學(xué)