专利名称：钢绞线应变测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量相对位移的设备技术领域，具体涉及到钢绞线应变测量装置。
背景技术：
钢绞线是钢厂用优质碳素结构钢经过冷加工，再将多根钢丝经回火和绞捻等加工工艺制备而成，钢绞线具有塑性好、无接头、使用方便、强度高等优点，目前广泛使用在各种预应力混凝土结构的建筑物中，例如桥梁、高层楼房、体育场馆、机场候机楼、工业厂房、矿山贮仓等建筑物。在预应力混凝土结构工程施工时，为了得到预应力损失、锚具工作性能和张拉工艺质量等方面的重要数据，必须有效而准确地测量钢绞线的应变值，特别是高效预应力在大跨度建筑结构中的应用，钢绞线的应变测量变得越来越重要。目前钢绞线的应变测量主要有两种方法，一种是在钢丝上直接贴应变片，但工艺难度大，应变片的报废率很高，加之局部弯曲和挤压等影响，测量结果很不理想；另一种方法是在整束钢绞线上安装弓形弹簧片，通过室内标定曲线来得到钢绞线的应变值，但这种弓形应变测量传感器的最大缺点是线性度差，导致测量误差比较大，其测量精度不能满足专业技术规范的要求。专利号为200320109969. X、发明名称为《双悬臂混凝土结构应变测量计》的中国专利，采用应变杆的一端与应变传感器相联接、另一端与支座相联接。这种结构的应变测量计，经过实验室和桥梁建筑屋的现场测试，证明它具有灵敏度高、易于标定、线性误差小、长期稳定性好、标距可调、生产成本低、适用范围广、抗湿能力强、输出信号稳定、使用方便等优点，但这种应变测量计，只能测量结构物表面一个方向的应变，而不能直接用来测试钢绞线的应变。如何将双悬臂混凝土结构应变测量计用来测量钢绞线的应变，是钢绞线应变测试技术领域需解决的技术问题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述混凝土应变测量计的缺陷，提供一种设计合理、安装方便、稳定性好，测量精度高的钢绞线应变测量装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是在左下夹持块的上端设置有与位移传感器联接的左上夹持块，左下夹持块上端中心位置和左上夹持块下端中心位置轴向左右两侧加工有半圆弧锥形孔、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为3. 1 9. 0mm、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为60° 150°，右下夹持块的上端设置有与传感器支座联接的右上夹持块，右下夹持块上端中心位置和右上夹持块下端中心位置轴向左右两侧加工有半圆弧锥形孔、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔的内半圆的半径为3. 1 9. 0mm、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为60° 150°，连杆的左端设置在位移传感器上、右端设置在传感器支座上，在左下夹持块的上端和左上夹持块的下端内圆周上设置有2 5圈夹持齿，右下夹持块的上端和右上夹持块的下端内圆周上设置有2 5圈夹持齿，左下夹持块与左上夹持块用套装入弹簧内的螺杆联接，右下夹持块与右上夹持块用套装入弹簧内的螺杆联接。本实用新型的左下夹持块上端的夹持齿圈数与左上夹持块下端的夹持齿圈数相同，右下夹持块上端的夹持齿圈数与右上夹持块下端的夹持齿圈数、下夹持块上端的夹持齿圈数相同。本实用新型的夹持齿的齿高为0.3 1mm，齿尖角α为30° 90°，夹持齿的齿高最佳为0. 5mm，齿尖角α最佳为60°。本实用新型采用左下夹持块的上端和左上夹持块的下端内圆周上加工有2 5圈夹持齿，右下夹持块的上端和右上夹持块的下端内圆周上加工有2 5圈夹持齿，左下夹持块与左上夹持块、右下夹持块与右上夹持块用套装入弹簧内的螺杆联接，保证了在钢绞线拉伸过程中夹持的可靠性，避免了夹持块与钢绞线间的相对滑移，提高了位移传感器的测量精度。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。图2是图1中左上夹持块2和左下夹持块9的联接示意图。图3是图2的A-A剖视图。图4是图1中位移传感器1的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。实施例1在图1、2、3中，本实施例的钢绞线应变测量装置由位移传感器1、左上夹持块2、连杆3、传感器支座4、蝶形螺母5、右下夹持块6、右上夹持块7、左下夹持块9、弹簧10、螺杆 11联接构成。在左下夹持块9高度方向中心线的两侧各加工有1个孔，左下夹持块9上端中心位置轴向左侧加工有半圆弧锥形孔、轴向右侧加工有半圆弧锥形孔，左下夹持块9的左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为6. 35mm，左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为100°，左下夹持块9上端内圆周上加工成3圈夹持齿，左下夹持块9的夹持齿的齿高为0.5mm、齿尖角α为60°。左上夹持块2高度方向中心线的两侧各加工有1个螺孔，左上夹持块2下端中心位置轴向左侧加工有半圆弧锥形孔、轴向右侧加工有半圆弧锥形孔，左上夹持块2的左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为6. 35mm，左上夹持块2左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为100°， 左上夹持块2下端内圆周上加工成3圈夹持齿，左上夹持块2的夹持齿的齿高为0. 5mm、齿尖角α为60°。左上夹持块2的上端用螺纹紧固联接件固定联接有位移传感器1，位移传感器1用于接收被测试钢绞线的变形信号转换成电信号输出。右下夹持块6的几何形状与左下夹持块9的几何形状完全相同，右上夹持块7的几何形状与左上夹持块2的几何形状完全相同，测量钢绞线8的应变时，将左上夹持块2与左下夹持块9夹持在被测钢绞线8的左侧，右上夹持块7与右下夹持块6夹持在被测钢绞线8的右侧，两根螺杆11分别穿入弹簧10内通过螺纹联接将左下夹持块9与左上夹持块2联接在一起，另两根螺杆11分别穿入弹簧10内通过螺纹联接将右下夹持块6与右上夹持块7联接在一起，弹簧10用于确保夹持力恒定，从而确保了夹持的可靠性，避免了夹持块与钢绞线间的相对滑移，提高了位移传感器的测量精度。本实用新型采用在左上夹持块2下端、左下夹持块9上端、右上夹持块 7下端、右下夹持块6上端加工成上述结构的夹持圈，大大提高了测试钢绞线应变量的灵敏度和精度。右上夹持块7的上端通过螺纹联接安装有传感器支座4。连杆3的左端安装在位移传感器1上、右端用蝶形螺母5固定在传感器支座4上。在图4中，本实施例的传感器1是由壳体1-1、上端盖1-2、左弹簧片1-3、输出插头1-4、上垫块1-5、右上应变片1-6、固定端夹块1-7、右弹簧片1-8、右下应变片1_9、辅助连杆1-10、下垫块1-11、下端盖1-12、电位器1-13、下端盖隔热层1_14、螺母1_15、壳体隔热层1-16、左下应变片1-17、左上应变片1-18联接构成。在壳体1-1内的上端安装有上端盖1-2、下端安装有下端盖1-12，在壳体1内的对称中心线的左侧安装有左弹簧片1-3、右侧安装有右弹簧片1-8，左弹簧片1-3和右弹簧片 1-8用于感受混凝土构件的相对位移，而产生形变，左弹簧片1-3与右弹簧片1-8之间上安装有上垫块1-5、下安装有下垫块1-11，左弹簧片1-3和右弹簧片1-8的上部插入并固定在固定端夹块1-7内，固定端夹块1-7安装在上端盖1-2下部，左弹簧片1-3和右弹簧片1-8 的厚度为0. 6mm,左弹簧片1-3和右弹簧片1-8的长度为60mm，左弹簧片1-3与右弹簧片 1-8之间的距离为5mm。通过改变左弹簧片1_3和右弹簧片1_8的厚度或左弹簧片1_3和右弹簧片1-8的长度，很容易地调整本实用新型的输出灵敏度和应变测量范围，可制造出各种不同分辨率的传感器1。在左弹簧片1-3的外侧面上粘接有左上应变片1-17、下粘接有左下应变片1-16，在右弹簧片1-8的外侧面上粘接有右上应变片1-6、下粘接有右下应变片1-9，也可将左上应变片1-17和左下应变片1-16粘接在左弹簧片1-3的内侧面上、右上应变片1-6和右下应变片1-9粘接在右弹簧片1-8的内侧面上。在壳体1-1内的侧面和下端盖1-12上放置有隔热层1-14，隔热层1-14用于外界大气温度发生变化时，不会引起左上应变片1-18、左下应变片1-17、右上应变片1-6、右下应变片1-9发生变形而影响测量精度。在壳体1-1内下端盖1-12上安装有电位器1-13，左上应变片1-18、左下应变片1_17、 右上应变片1-6、右下应变片1-9连接成桥式电路，电位器1-13的一端和可调端与左上应变片1-18和左下应变片1-17的一端相连接、另一端接2v电源正极，右上应变片1-6和右下应变片1-9的一端通过导线与输出插头1-4相连接、另一端接2v电源负极，输出插头1-4 通过电缆与应变仪相连接，通过调整电位器1-13的电阻变化，可改变本实用新型的输出灵敏度。在壳体1-1内左弹簧片1-3和右弹簧片1-8的下部通过螺纹联接安装有辅助连杆 1-10，辅助连杆1-10的右端加工有内螺纹、左端用螺母1-14固定在左弹簧片1-3和右弹簧片1-8的下部，辅助连杆1-10的右端伸出壳体1-1的右侧面外，在辅助连杆1-10的右端加工有螺孔，螺孔用于与连杆3的端部联接。实施例2本实施例的左下夹持块9上端内圆周上加工成3圈夹持齿，左下夹持块9的夹持齿的齿高为0.5mm、齿尖角α为30°，左上夹持块2下端内圆周上加工成3圈夹持齿，左上夹持块2的夹持齿的齿高为0.5mm、齿尖角α为30°。右下夹持块6的几何形状与左下夹持块9的几何形状完全相同，右上夹持块7的几何形状与左上夹持块2的几何形状完全相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例3本实施例的左下夹持块9上端内圆周上加工成3圈夹持齿，左下夹持块9的夹持齿的齿高为0.5mm、齿尖角α为90°，左上夹持块2下端内圆周上加工成3圈夹持齿，左上夹持块2的夹持齿的齿高为0.5mm、齿尖角α为90°。右下夹持块6的几何形状与左下夹持块9的几何形状完全相同，右上夹持块7的几何形状与左上夹持块2的几何形状完全相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例4在以上的实施例1 3中，左下夹持块9上端内圆周上加工成3圈夹持齿，左下夹持块9的夹持齿的齿高为0. 3mm、齿尖角与相应的实施例相同，左上夹持块2下端内圆周上加工成3圈夹持齿，左上夹持块2的夹持齿的齿高为0. 3mm、齿尖角与相应的实施例相同。 右下夹持块6的几何形状与左下夹持块9的几何形状完全相同，右上夹持块7的几何形状与左上夹持块2的几何形状完全相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例5在以上的实施例1 3中，左下夹持块9上端内圆周上加工成3圈夹持齿，左下夹持块9的夹持齿的齿高为1mm、齿尖角与相应的实施例相同，左上夹持块2下端内圆周上加工成3圈夹持齿，左上夹持块2的夹持齿的齿高为1mm、齿尖角与相应的实施例相同。右下夹持块6的几何形状与左下夹持块9的几何形状完全相同，右上夹持块7的几何形状与左上夹持块2的几何形状完全相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例6在以上的实施例1 5中，左下夹持块9上端中心位置轴向左侧加工有半圆弧锥形孔、轴向右侧加工有半圆弧锥形孔，左下夹持块9的左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为3. 1mm，左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为 60°，左下夹持块9上端内圆周上加工成2圈夹持齿。左上夹持块2下端中心位置轴向左侧加工有半圆弧锥形孔、轴向右侧加工有半圆弧锥形孔，左上夹持块2的左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为3. 1mm，左上夹持块2左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为60°，左上夹持块2下端内圆周上加工成2圈夹持齿。右下夹持块6的上端与左下夹持块9上端的几何形状相同，右上夹持块7下端与左上夹持块2 下端的几何形状相同，左上夹持块2、左下夹持块9、右上夹持块7、右下夹持块6的其它结构与相应的实施例相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例7在以上的实施例1 5中，左下夹持块9上端中心位置轴向左侧加工有半圆弧锥形孔、轴向右侧加工有半圆弧锥形孔，左下夹持块9的左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为9. 0mm，左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为 150°，左下夹持块9上端内圆周上加工成5圈夹持齿。左上夹持块2下端中心位置轴向左侧加工有半圆弧锥形孔、轴向右侧加工有半圆弧锥形孔，左上夹持块2的左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为9. 0mm，左上夹持块2左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为150°，左上夹持块2下端内圆周上加工成5圈夹持齿。右下夹持块6的上端与左下夹持块9上端的几何形状相同，右上夹持块7下端与左上夹持块 2下端的几何形状相同，左上夹持块2、左下夹持块9、右上夹持块7、右下夹持块6的其它结构与相应的实施例相同。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
权利要求1.一种钢绞线应变测量装置，在左下夹持块(9)的上端设置有与位移传感器(1)联接的左上夹持块(2)，左下夹持块(9)上端中心位置和左上夹持块(2)下端中心位置轴向左右两侧加工有半圆弧锥形孔、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔内半圆的半径为3. 1 9. 0mm、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为60° 150°，右下夹持块(6)的上端设置有与传感器支座(4)联接的右上夹持块(7)，右下夹持块(6)上端中心位置和右上夹持块(2)下端中心位置轴向左右两侧加工有半圆弧锥形孔、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔的内半圆的半径为3. 1 9. 0mm、左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为60° 150°，连杆(3的左端设置在位移传感器(1上、右端设置在传感器支座(4)上，其特征在于在左下夹持块(9)的上端和左上夹持块(2)的下端内圆周上设置有2 5圈夹持齿，右下夹持块(6)的上端和右上夹持块(7)的下端内圆周上设置有2 5圈夹持齿，左下夹持块(9)与左上夹持块(2)用套装入弹簧(10)内的螺杆(11) 联接，右下夹持块(6)与右上夹持块(7)用套装入弹簧(10)内的螺杆(11)联接。
2.按照权利要求1所述的钢绞线应变测量装置，其特征在于所说的左下夹持块(9) 上端的夹持齿圈数与左上夹持块(2)下端的夹持齿圈数相同，右下夹持块(6)上端的夹持齿圈数与右上夹持块(7)下端的夹持齿圈数、下夹持块(3)上端的夹持齿圈数相同。
3.按照权利要求1或2所述的钢绞线应变测量装置，其特征在于所说的夹持齿的齿高为0. 3 1mm，齿尖角α为30° 90°。
4.按照权利要求3所述的钢绞线应变测量装置，其特征在于所说的夹持齿的齿高为 0. 5mm，齿尖角α为60°。
专利摘要一种钢绞线应变测量装置，在左下夹持块的上端设与位移传感器联接的左上夹持块，左下夹持块上端中心位置和左上夹持块下端中心位置轴向左右两侧加工有内半圆的半径为3～9mm半圆弧锥形孔，左侧半圆弧锥形孔与右侧半圆弧锥形孔侧面之间的夹角为60°～150°，左下夹持块的上端和左上夹持块的下端内圆周上设置有2～5圈夹持齿，右下夹持块的上端设与传感器支座联接的右上夹持块，右下夹持块上端的几何形状与左下夹持块上端的几何形状相同，右上夹持块下端的几何形状与左上夹持块下端的几何形状相同，连杆的左端设在位移传感器上、右端设在传感器支座上，左下夹持块与左上夹持块、右下夹持块与右上夹持块用套装入弹簧内的螺杆联接。
文档编号G01B7/16GK202109880SQ20112021360
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者任更锋, 张治军, 张焕涛, 王建华, 赵艳峰 申请人:长安大学