專利名稱：埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種埋入式電阻應(yīng)變計(jì)。
背景技術(shù)：
隨著高強(qiáng)、高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的早齡期開裂、月艮役前即發(fā)生損傷的現(xiàn)象極為普遍。為了克服這一缺陷，提高混凝土材料的早期抗裂性能，必須首先對(duì)其早齡期所發(fā)生的變形(應(yīng)變)加以精確把握。然而由于處于凝結(jié)硬化初期的水泥基材料的物性快速發(fā)展、表面質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致常用的微變形測(cè)量?jī)x器(如接觸式位移計(jì)、附著應(yīng)變計(jì)、粘貼式應(yīng)變片)難以適用。其主要原因在于:此期間的水泥基材料試件強(qiáng)度較低且表面潮濕，上述所列應(yīng)變測(cè)量?jī)x器難以安裝就位和準(zhǔn)確控制；應(yīng)變測(cè)量?jī)x器對(duì)試件所產(chǎn)生的接觸壓對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大。近年提出的非接觸式微變形測(cè)量?jī)x器(如激光位移計(jì)、渦電流位移計(jì))雖然在克服上述接觸式儀器的缺陷方面具備一定優(yōu)勢(shì)，但卻存在設(shè)置繁瑣、使用不便、對(duì)測(cè)量環(huán)境要求嚴(yán)格、易受電、磁場(chǎng)干擾及使用成本高等不足之處。且上述微變形測(cè)量?jī)x器均設(shè)置于待測(cè)體外部，其溫度履歷不同于待測(cè)體(此處指水泥基材料)內(nèi)部的溫度履歷，因此所獲得的變形測(cè)量結(jié)果需加以修正。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有微變形測(cè)量?jī)x器存在的設(shè)置繁瑣、使用不便、對(duì)測(cè)量環(huán)境要求嚴(yán)格、易受電、磁場(chǎng)干擾及使用成本高且設(shè)置于待測(cè)體外部其測(cè)定結(jié)果需修正等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種埋入式電阻應(yīng)變計(jì)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，其特征在于:包括由硅橡膠和硅砂粉混合制成的包覆層和電阻應(yīng)變片，所述的電阻應(yīng)變片埋設(shè)在所述的包覆層內(nèi)，所述的電阻應(yīng)變片連有引出導(dǎo)線，所述的電阻應(yīng)變片的三根引出導(dǎo)線沿長(zhǎng)度方向從包覆層的同一端引出。進(jìn)一步，所述的埋設(shè)在包覆層內(nèi)的連有引出導(dǎo)線的電阻應(yīng)變片是在包覆層制作過程中埋設(shè)進(jìn)去的。進(jìn)一步，所述的包覆層的長(zhǎng)度尺寸為80 100mm，寬度尺寸為12臟，厚度尺寸為3mm ο進(jìn)一步，所述的電阻應(yīng)變片的長(zhǎng)度尺寸為70 100mm，寬度尺寸為10mm。本實(shí)用新型所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的制作方法:在保證埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的彈性模量不大于20MPa的前提下，將硅橡膠與硅砂粉按一定比例均勻混合，分厚度相同的上下兩層注入預(yù)先準(zhǔn)備好的內(nèi)腔尺寸為(80 110)_X12_X3mm的鋁合金模器內(nèi)；下層澆注完稍干后將連有引出導(dǎo)線的電阻應(yīng)變片攤鋪于其表面，然后澆注上層。待上層稍干后在其表面適當(dāng)加壓，以便使包覆層與電阻應(yīng)變片粘結(jié)完好。最后將成型后的模器靜置于溫度為35°C、相對(duì)濕度為50%的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)約10h，使包覆層完全固化后即成。本實(shí)用新型所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì) 的測(cè)量標(biāo)距為60 90mm、分辨率為IX 10_6 (με);彈性模量約為IOMPa。本實(shí)用新型中還可將熱電偶作為埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的附加器件植入其內(nèi)部，用于同時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的內(nèi)部溫度。本實(shí)用新型使用時(shí)，將混凝土試件澆筑時(shí)即將埋入式電阻應(yīng)變計(jì)埋入其內(nèi)部中心位置，并引出連接導(dǎo)線，與數(shù)據(jù)采集儀連接，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土試件的自收縮。本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:可以有效地測(cè)定水泥基材料早齡期的體積變化變形，尤其是可以實(shí)現(xiàn)水泥基材料初凝后的應(yīng)變精確測(cè)量；埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的溫度履歷與被測(cè)體完全相同，從而避免了因溫度履歷不同而影響測(cè)量結(jié)果；且本實(shí)用新型所用材料易得，制作工藝簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)量精度高；改變了既有測(cè)量技術(shù)設(shè)置繁瑣、干擾因素多、操作困難等的缺陷和不足。

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型工作狀態(tài)示意圖。圖3是采用本實(shí)用新型與采用位移傳感器所獲得的混凝土早齡期體積變化測(cè)量結(jié)果對(duì)比示意圖。a曲線為采用本實(shí)用新型埋入式電阻應(yīng)變計(jì)獲得的混凝土早齡期體積變化測(cè)量結(jié)果;b曲線為采用位移傳感器獲得的混凝土早齡期體積變化測(cè)量結(jié)果。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1和圖2，埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，包括由硅橡膠和硅砂粉混合制成的包覆層I和電阻應(yīng)變片2，所述的電阻應(yīng)變片2埋設(shè)在所述的包覆層I內(nèi)，所述的電阻應(yīng)變片2連有引出導(dǎo)線3，所述的電阻應(yīng)變片2的三根引出導(dǎo)線3沿長(zhǎng)度方向從包覆層I的同一端引出。進(jìn)一步，所述的埋設(shè)在包覆層I內(nèi)的連有引出導(dǎo)線3的電阻應(yīng)變片2是在包覆層I制作過程中埋設(shè)進(jìn)去的。進(jìn)一步，所述的包覆層I的長(zhǎng)度尺寸為80 100mm，寬度尺寸為12mm，厚度尺寸為3mm ο進(jìn)一步，所述的電阻應(yīng)變片2的長(zhǎng)度尺寸為70 100mm，寬度尺寸為10mm。本實(shí)用新型所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的制作方法:在保證埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的彈性模量不大于20MPa的前提下，將硅橡膠與硅砂粉按一定比例均勻混合，分厚度相同的上下兩層注入預(yù)先準(zhǔn)備好的內(nèi)腔尺寸為(80 110)_X12_X3mm的鋁合金模器內(nèi)；下層澆注完稍干后將連有引出導(dǎo)線的電阻應(yīng)變片2攤鋪于其表面，然后澆注上層。待上層稍干后在其表面適當(dāng)加壓，以便使包覆層與電阻應(yīng)變片粘結(jié)完好。最后將成型后的模器靜置于溫度為35°C、相對(duì)濕度為50%的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)約10h，使包覆層完全固化后即成。本實(shí)用新型所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的測(cè)量標(biāo)距為60 90mm、分辨率為1Χ10_6 (με);彈性模量約為IOMPa。本實(shí) 用新型中還可將熱電偶作為埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的附加器件植入其內(nèi)部，用于同時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土的內(nèi)部溫度。[0024]本實(shí)用新型使用時(shí)，將混凝土試件6澆筑時(shí)即將埋入式電阻應(yīng)變計(jì)埋入其內(nèi)部中心位置，并引出連接導(dǎo)線3，與數(shù)據(jù)采集儀5連接，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土試件的自收縮。參照?qǐng)D3，為了凸顯埋入式電阻應(yīng)變計(jì)的變形測(cè)量效果和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)采用高精度位移傳感器4對(duì)同一試件的自收縮實(shí)施外部測(cè)量。圖3分別采用埋入式電阻應(yīng)變計(jì)和位移傳感器4對(duì)同一混凝土試件實(shí)施自收縮測(cè)量的試驗(yàn)結(jié)果。這一對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，I天前二者的應(yīng)變數(shù)據(jù)基本對(duì)應(yīng)相等；之后埋入式電阻應(yīng)變計(jì)所采集的應(yīng)變值略大于對(duì)應(yīng)時(shí)刻高精度位移傳感器4所獲得的數(shù)據(jù)，最大差值約15Χ10_6(μ ε )，不到相應(yīng)測(cè)值的10%。由于高精度位移傳感器4接觸壓的存在，使其難以適用于初凝后終凝前期間的變形測(cè)量。此外，高精度位移傳感器4所采集的數(shù)據(jù)曲線包含很多的“平臺(tái)”(即某時(shí)段內(nèi)所采集的應(yīng)變無變化)，這反映了埋入式電阻應(yīng)變計(jì)較高精度位移傳感器4具有更好的應(yīng)變跟蹤性，即實(shí)時(shí)反映微小變形的效果更佳。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳 述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，其特征在于:包括由硅橡膠和硅砂粉混合制成的包覆層和電阻應(yīng)變片，所述的電阻應(yīng)變片埋設(shè)在所述的包覆層內(nèi)，所述的電阻應(yīng)變片連有引出導(dǎo)線，所述的電阻應(yīng)變片的三根引出導(dǎo)線沿長(zhǎng)度方向從包覆層的同一端引出。
2.如權(quán)利要求1所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，其特征在于:所述的埋設(shè)在包覆層內(nèi)的連有引出導(dǎo)線的電阻應(yīng)變片是在包覆層制作過程中埋設(shè)進(jìn)去的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，其特征在于:所述的包覆層的長(zhǎng)度尺寸為80 100mm,寬度尺寸為12mm,厚度尺寸為3mm。
4.如權(quán)利要求3所述的埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，其特征在于:所述的電阻應(yīng)變片的長(zhǎng)度尺寸為70 100m m，寬度尺寸為10_。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種埋入式電阻應(yīng)變計(jì)，包括由硅橡膠和硅砂粉混合制成的包覆層和電阻應(yīng)變片，所述的電阻應(yīng)變片埋設(shè)在所述的包覆層內(nèi)，所述的電阻應(yīng)變片連有引出導(dǎo)線，所述電阻應(yīng)變片的三根引出導(dǎo)線沿長(zhǎng)度方向從包覆層的同一端引出；所述的埋設(shè)在包覆層內(nèi)的連有引出導(dǎo)線的電阻應(yīng)變片是在包覆層制作過程中埋設(shè)進(jìn)去的。本實(shí)用新型具有更好的應(yīng)變跟蹤性，即實(shí)時(shí)反映微小變形的效果更佳。
文檔編號(hào)G01B7/16GK203083520SQ20122074181
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者楊楊, 江晨暉, 曾洪波 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)