本发明专利技术涉及一种塑料波纹管内径变形量测定装置及测定方法，包括：位移传感器组件、伸缩弹簧元件、至少一个贴合压脚与至少一个位移传递连接杆；所述位移传感器组件包括传感器、位移导管与位移顶杆，所述伸缩弹簧元件一端与位移导管固定，另一端与位移顶杆，使得位移顶杆始终在传感器位移导管内一定范围的滑动；所述贴合压脚通过位移传递连接杆与位移传感器组件连接。本发明专利技术的测定装置的外形较小，位移传感器组件位于塑料波纹管外部，可适用小直径的塑料波纹管，特别是扁形塑料波纹管；本发明专利技术的测定装置在塑料波纹管环刚度检验测定塑料波纹管内径变形量时，安装、拆卸非常简便，不需要安装额外的辅助固定装置，工作效率高。
【技术实现步骤摘要】
一种塑料波纹管内径变形量测定装置及测定方法
本专利技术涉及一种测量装置，具体涉及一种塑料波纹管内径变形量测定装置及测定方法。
技术介绍
预应力混凝土桥梁用塑料波纹管是桥梁施工过程中一种常用的产品，其分圆形管节和扁形管节两种形式，在该产品型式检验和出厂检验项目中，环刚度是必须检验的项目之一，其检验结果是否准确将直接影响到桥梁结构实体的安全性能，现行产品标准规范《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/T529-2016)中规定：该塑料波纹管环刚度测定采用的方法为《热塑性塑料管材环刚度的测定》(GB/T9647-2015)。根据这两本规范可得出环刚度检验相关信息：(1)试样的长度为(300±10)mm，圆形管节内径标称50mm至130mm，扁形管节短轴标称22mm；(2)环刚度检验测定试样垂直方向内径变形量为原内径(或扁形管节短轴)的3％，根据产品规格计算该值为0.66mm至3.9mm；(3)测量量具测量波纹管内径变形量精确到0.1mm，或变形量的1％，取较大值，根据产品规格计算变形量的1％为0.039mm(内径最大130mm，变形量3％即3.9mm)，故变形量精确到0.1mm。综上所述，波纹管环刚度检验时，塑料波纹管试样内空间狭长，变形量较小，变形量测定结果精度要求较高。对于波纹管内径(或短轴)变形量的测定，查阅了相关规范和现有专利文件，目前主要还有以下四种测量方式：(1)现有标准规范中给出的测量波纹管内径的典型装置，是一种典型的电阻应变计式传感器测量装置，包括压脚、变形传递杆和典型装置传感器。<br>(2)一种塑料波纹管内径变形测量装置(CN201620379459.1)，主要包括包括上测试杆、下测试杆、上链接杆、下链接杆、上接触块、下接触块、拉线式位移传感器等。(3)环刚度内径测量装置(CN201821423866.3)，包括拉力机底座、支撑柱、移动横梁、力传感器、第一环刚度夹具、第二环刚度夹具、波纹管试样、立杆座、立杆、直线轴承、滑动块、调整母、压缩弹簧、水平横杆、拉绳编码器和测量头。(4)一种悬臂式管材内径测量用引伸计(CN201720879554.2)，工作台，工作台设置有对测试管材进行压缩的上压板、下压板，工作台设置有悬臂移动竖向柱，悬臂移动竖向柱的上下两端与压力机固定，悬臂移动竖向柱安装有位于上压板与下压板之间的上悬臂单元、下悬臂单元、移动脚、金属杆、接触杆，金属杆安装有信号输出端连接于采集器的拉线式位移传感器。波纹管环刚度检验时，塑料波纹管试样内部空间狭长，试样内径方向变形量较小，变形量测定结果精确度要求较高，现有方案缺陷如下：第一种测量装置：(1)无法确保压脚与波纹管内壁紧密贴合，波纹管内径变形量本身就比较小，若压脚与波纹管试样内壁存在间隙，这对测量结果来说，相对误差会非常大；两个变形传递杆属于细长杆件，当波纹管试样受力时，压脚将力传递至变形传递杆，变形传递杆端点受力会产生受弯变形，影响测定结果；典型装置传感器悬挑在外，自身重力可能会导致测定装置发生倾斜而影响测试结果。第二种处理方式：上测试杆2与上链接杆3相连，下测试杆2’与下链接杆3’相连，该连接方式不能固定，且测试杆与链接杆相连后整体较长，当波纹管试样受力时，接触块将力传递至测试杆，测试杆端点受力会产生受弯变形或测试杆在与链接杆连接的部位发生转动，从而很大程度上影响测定结果。第三种处理方式：拉绳编码器置于试样内部，测定装置整体较大，不适用小直径的预应力混凝土桥梁用塑料波纹管；水平横杆较短，不适用试样内空间狭长的塑料波纹管；测量头接触面积过小，不适用试样内壁不平整且带波纹的塑料波纹管。第四种处理方式：拉线式位移传感器置于试样内部测定装置整体较大，不适用小直径的预应力混凝土桥梁用塑料波纹管。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是为了弥补现有方案的不足，提供一种塑料波纹管内径变形量测定装置，确保塑料波纹管环刚度检验过程中能紧密贴合波纹管管节内壁，塑料波纹管管节垂直方向受力时，通过传递装置转变变形传递方式，保证变形不受其他因素影响，在变形量传递过程中不会因为杆件自身受弯变形而影响变形测量结果的情况；本专利技术装置本身具有一定的弹性工作范围，可以适用一定范围内不同管径的塑料波纹管(例如：圆形波纹管，管内径：50mm～130mm或者扁形波纹管，短轴：22mm)，同时，本专利技术装置的外形较小，位移传感器组件位于塑料波纹管外部，可适用更小直径的塑料波纹管；本专利技术装置在塑料波纹管环刚度检验过程测定塑料波纹管内径变形量时，安装、拆卸测量装置简单、方便，不需要额外的辅具用具。本专利技术另一个目的是为了提供塑料波纹管内径变形量测定方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种塑料波纹管内径变形量测定装置，包括：位移传感器组件、伸缩弹簧元件、至少一个贴合压脚与至少一个位移传递连接杆；所述位移传感器组件包括传感器、位移导管与位移顶杆，所述伸缩弹簧元件一端与位移导管固定，另一端与位移顶杆，使得位移顶杆始终在传感器位移导管内一定范围的滑动；所述贴合压脚通过位移传递连接杆与位移传感器组件连接。在本技术方案中，位移顶杆可以在传感器位移导管内自由滑动，伸缩弹簧元件两端分别与位移导管、位移顶杆固定连接，外置的伸缩弹簧元件可使位移顶杆始终在传感器位移导管内一定范围的滑动，当测定装置初始状态不受力时，位移导管和位移顶杆紧密贴合，即传感器的零点。贴合压脚通过位移传递连接杆分别与位移导管、位移顶杆铰接，铰接的位移传递杆始终与传感器导管、位移顶杆保持一定的角度，当塑料波纹管管节垂直方向受力时，波纹管内径方向产生位移，位移传递到贴合压脚，贴合压脚两侧的位移传递杆发生转动，使位移顶杆和传感器位移导管产生相对位移，通过一定的函数关系，将波纹管内径变形转换成位移传感器的轴向位移，从而测定塑料波纹管内径变形量。小型配重块的质量和传感器的质量相同，用来确保测定装置两端重量基本相等，避免单边倾倒。作为本专利技术的一种优选方案，所述贴合压脚设置于位移传感器组件的上侧与下侧。在本技术方案中，上、下两侧的贴合压脚，可以使贴合压脚紧密贴合波纹管内壁。作为本专利技术的一种优选方案，所述贴合压脚通过位移传递连接杆分别与位移导管及位移顶杆铰接。在本技术方案中，贴合压脚通过位移传递连接杆分别与位移导管及位移顶杆铰接，便于波纹管受到受力且内径产生微小的变形量时，贴合压脚位带动移传递连接杆移动，使得位移顶杆在位移导管内一定范围的滑动，将波纹管内径变形转换成位移传感器的轴向位移，从而测定塑料波纹管内径变形量。作为本专利技术的一种优选方案，当测定装置初始状态不受力时，位移导管和位移顶杆紧密贴合。作为本专利技术的一种优选方案，所述位移传递连接杆在初始状态时，与位移传感器组件之间具有角度α。在本技术方案中，铰接的位移传递杆始终与传感器导管、位移顶杆保持一定的角度。作为本专利技术的一种优选方案，所述角度α为37°。作为本专利技术的一种优选方案，还包括配重块，所述配重块位于位移顶杆远离传感器的一端所述配重块与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，包括：位移传感器组件、伸缩弹簧元件、至少一个贴合压脚与至少一个位移传递连接杆；所述位移传感器组件包括传感器、位移导管与位移顶杆，所述伸缩弹簧元件一端与位移导管固定，另一端与位移顶杆，使得位移顶杆始终在传感器位移导管内一定范围的滑动；所述贴合压脚通过位移传递连接杆与位移传感器组件连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，包括：位移传感器组件、伸缩弹簧元件、至少一个贴合压脚与至少一个位移传递连接杆；所述位移传感器组件包括传感器、位移导管与位移顶杆，所述伸缩弹簧元件一端与位移导管固定，另一端与位移顶杆，使得位移顶杆始终在传感器位移导管内一定范围的滑动；所述贴合压脚通过位移传递连接杆与位移传感器组件连接。
2.根据权利要求1所述的一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，所述贴合压脚设置于位移传感器组件的上侧与下侧。
3.根据权利要求1所述的一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，所述贴合压脚通过位移传递连接杆分别与位移导管及位移顶杆铰接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，当测定装置初始状态不受力时，位移导管和位移顶杆紧密贴合。
5.根据权利要求4所述的一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，所述位移传递连接杆在初始状态时，与位移传感器组件之间具有角度α。
6.根据权利要求5任一项所述的一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，所述角度α为37°。
7.根据权利要求6所述的一种塑料波纹管内径变形量测定装置，其特征在于，还包括配重块，所述配重块位于位移顶杆远离传感器的一端，所述配重块与传感器的质量相同。
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，陈隆杰，楼慧元，金肃静，张华卿，
申请(专利权)人：浙江省交通运输科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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