传感器定位工装及土工实验桩体关注点位移测量方法技术

本发明专利技术公开了一种传感器定位工装及土工实验桩体关注点位移测量方法，涉及土工试验位移传感器固定装置领域，解决了土工模型试验中难以测量桩体不同位置位移等问题。其技术方案要点包括模型箱，固定架，支撑脚，竖向高度调节组件和水平向调节组件，所述模型箱为所述底座支撑脚提供固定平台；所述竖向高度调节组件包括移动支架和固定螺母，所述水平向调节组件与所述固定架螺栓连接。技术效果是通过竖向高度调节组件和水平向调节组件来调节位移传感器的具体位置以适应不同桩径、不同桩长以及不同的实验测试需求。的实验测试需求。的实验测试需求。

【技术实现步骤摘要】
传感器定位工装及土工实验桩体关注点位移测量方法


[0001]本专利技术涉及土工试验设备领域，特别涉及一种传感器定位工装及待测点位移测量方法。

技术介绍

[0002]LVDT位移传感器，全称线性可变差动变压器，属于直线位移传感器。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成，在土工实验对象位移测量中有广泛的应用。但其生产厂家只提供固定LVDT的卡套而不提供相应的夹具，土工实验中LVDT测试的对象又大都为异型构件，为了测得关注点位移变形情况，需要一种各向调节灵活，固定稳固且针对不同工况适应性强的支架。现有的支架结构简单，自由度低且适应的实验工况单一。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供传感器定位工装，其具有固定并调节LVDT位置的功能，针对不同实验需求来固定LVDT的位置并测量关注点位移变形情况，进而对实验结果进行分析。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种传感器定位工装：包括模型箱、中心供待测件放置的固定架、连接模型箱和固定架的支撑脚；固定架于围合在待测件外圈具有安装LVDT位移传感器的多个工位，固定架上设有联动工位沿待测件相向移动的水平向调节组件、带动水平向调节组件上下升降运动的竖向高度调节组件。
[0005]通过采用上述技术方案，在实验中通过调节水平向调节组件来调整位移传感器水平位置并配合竖向高度调节组件调节位移传感器竖向位置来测量不同位置测点的位移情况；位于固定架上的联动工位在实验中可以同时测得待测件不同位置的位移情况。
[0006]进一步设置：竖向高度调节组件包括移动支架，滑移连接至固定架上的托架和固定架上供托架滑移的滑槽以及限制托架移动的锁定结构一。
[0007]通过采用上述技术方案，实验中移动支架可以沿着支撑脚滑槽上下滑动至所需的高度，以适应不同埋深的测量件及较深土层深度；同时托架可以在固定架上调节竖向位置，调整至实验所需高度后通过锁定结构一锁定。
[0008]进一步设置：锁定结构一包括螺栓，定位板和固定螺母，固定螺栓穿过定位板和固定架，并通过固定螺母与托架锁定。
[0009]通过采用上述技术方案，定位板通过螺栓和固定螺母于固定架锁定，有很高的强度，刚度和稳定性，保证了实验中不会发生锁定点松动等情况影响实验准确性。
[0010]进一步设置：水平向调节组件包括横向滑移连接至托架上的滑动架，锁定其位置的锁定结构二和套环。
[0011]通过采用上述技术方案，滑动架可在托架滑槽上水平向滑动以调整至合适位置并
通过锁定结构二锁定；套环用于固定LVDT位移传感器位置，防止实验中位移传感器出现滑动影响实验结果。
[0012]进一步设置：锁定结构二包括五角法兰螺母和五角螺栓，五角法兰螺母穿过托架和滑动架的切槽，并通过五角法兰螺母与托架锁定。
[0013]通过采用上述技术方案，五角法兰螺母穿过托架和滑动架的切槽通过五角法兰螺母与托架锁定，在实验中具有很高的强度，刚度和稳定性，避免了实验中发生松动影响实验结果。
[0014]进一步设置：托架及滑动架均为槽钢；移动支架为槽钢；支撑脚为L形槽钢，支撑脚下端部通过螺栓与模型箱底板连接。
[0015]通过采用上述技术方案，槽钢具有很高的强度，不易变形且减轻了装置整体的重量，方便搬运和储存；支撑脚下端部通过螺栓与模型箱底板连接具有很好的整体性，实验时支撑脚与模型箱连接牢固不松动。
[0016]进一步设置：固定架包括顶环，底环和沿底环布置的若干个竖向立柱，托架滑移连接至该竖向立柱上，顶环和底环通过滑动锁定结构滑动连接至竖向立柱上，滑动锁紧结构包括套环和锁紧螺母。
[0017]通过采用上述技术方案，竖向立柱与顶环和底环滑动连接，使装置有很强的灵活性；便于在实验开始前在顶环和底环之间调整竖向立柱的位置并锁定以适应更加复杂的试验工况，若干个竖向立柱位于不同方位，在实验中可同时测得待测件不同位置的位移情况，适用的试验工况广。
[0018]进一步设置：底环上设有水平仪。
[0019]通过采用上述技术方案，水平仪可在试验中判断装置是否发生倾斜，若发生倾斜应及时调整不同位置的支撑脚高度来使装置恢复水平。
[0020]进一步设置：支撑脚与模型箱底板通过螺栓连接，模型箱底板设置有多个螺栓定位孔。
[0021]通过采用上述技术方案，可以根据实验需要调整支撑脚的位置，适应更多的实验工况。
[0022]本专利技术的目的是提供一种土工实验桩体关注点位移测量方法，其具有在实验中可以测量多个不同关注点的位移情况，进而可以针对不同的待测点数据进行处理，提出桩基优化设计方法。
[0023]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种土工实验桩体关注点位移测量方法，其特征在于:S1.准备阶段S1.1根据研究需要确定不同类型土层的分布、待测件埋深等实验工况；S1.2调试标定LVDT位移传感器，预先安装与滑动架上。
[0024]S2.实验阶段S2.1 在模型箱底板上定位安装支撑脚；S2.2 在模型箱中分层填土夯实至预设高度，通过移动支架把固定架调整至合适位置，同时把竖向立柱调整至预设位置后锁定，观察水平仪，保证装置水平；S2.3 定位并在固定架中心位置安置待测件；
S2.4 调整位于各个固定架竖向立柱滑槽上的托架至所需高度，并调节滑动架水平位置，调整完毕后通过锁定结构锁定。
[0025]S2.5连接位移传感器与数据采集仪；S2.6 开始加载。
[0026]S4 结束阶段S4.1 加载结束后对数据采集仪采集的数据进行处理。
[0027]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.通过竖向高度调节组件和水平向调节组件实现了对LVDT竖向位置和水平位置的二向调节，可以实现各类实验对象关注点的位移变形测量；多个联动工位的布置可以在试验中同时测得待测件不同位置的位移情况，全方位对待测件关注点进行位移检测。
[0028]2.模型箱，支撑脚和移动支架通过可拆卸锁定结构连接，定位板和托架通过可拆卸锁定结构连接，在实验完成后可以拆卸，方便放置保存。
[0029]3.模型箱，支撑脚，移动支架和固定架连接牢固，保证实验中位置不发生相对错动，提高了实验的精度；支撑脚在模型箱底部可以调整位置，且竖向立柱可在顶环和底环之间自由调整位置，适用的试验工况更广。
附图说明
[0030]图1是第一种优选实施方式下的结构示意图；图2是第一种优选实施方式下水平向调节组件和托架结构详图；图中，1、模型箱；2、支撑脚；3、竖向高度调节组件；31、移动支架；32、锁定结构一；321、螺栓；322、定位板；323、固定螺母；33、托架；4、水平向调节组件；41、滑动架；42、锁定结构二；421、五角法兰螺母；422、五角螺栓；43、套环；5、固定架；51、顶环；52、竖向立柱；53、底环；54、滑动锁定结构；541、套环；542、锁紧螺母；6、水平仪；7、定位孔。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器定位工装，其特征在于：包括模型箱(1)、中心供待测件放置的固定架(5)、连接模型箱(1)和固定架(5)的支撑脚(2)；固定架(5)于围合在待测件外圈具有安装LVDT位移传感器的多个工位，固定架(5)上设有联动工位沿待测件相向移动的水平向调节组件(4)、带动水平向调节组件(4)上下升降运动的竖向高度调节组件(3)。2.根据权利要求1所述的一种传感器定位工装，其特征在于：所述竖向高度调节组件(3)包括移动支架（31），滑移连接至固定架(5)上的托架(33)和固定架(5)上供托架滑移的滑槽以及限制托架移动的锁定结构一(32)。3.根据权利要求2所述的一种传感器定位工装，其特征在于：所述锁定结构一（32）包括螺栓（321），定位板（322）和固定螺母（323），所述固定螺栓（321）穿过所述定位板（322）和所述固定架（5），并通过所述固定螺母（323）与所述托架（33）锁定。4.根据权利要求1所述的一种传感器定位工装，其特征在于：所述水平向调节组件(4)包括横向滑移连接至托架(33)上的滑动架(41)，锁定其位置的锁定结构二(42)和位于滑动架（41）上的若干个套环（43），所述套环(43)为半径可调式套环(43)。5.根据权利要求4所述的一种传感器定位工装，其特征在于：所述锁定结构二（42）包括五角法兰螺母（421）和五角螺栓（422），所述五角法兰螺母（421）穿过所述托架（33）和所述滑动架（41）切槽，并通过所述五角法兰螺母（421）与所述托架（33）锁定。6.根据权利要求1所述的一种传感器定位工装，其特征在于：所述托架(33)及所述滑动架(41)均为槽钢；所述移动支架(31)为槽钢；所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐越栋，刘开富，张振营，郑志均，吴大志，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：