一种钢桥焊缝应变测试的测试装置及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢桥焊缝应变测试的测试装置及其制作方法，涉及钢桥焊缝应变测试技术领域，其技术要点为：绝缘隔离层，设置于钢桥焊缝的表面；应变测试导电层，设置于绝缘隔离层表面，应变测试导电层的表面设置有第一端子和第二端子；电信号输入装置用于向第一端子输入恒定直流电流，在钢桥焊缝受力产生应变时使应变测试导电层的第二端子之间的电阻变化反映为电压变化；电信号采集处理装置用于实时采集第二端子之间的电压值，根据电压值、应变测试导电层的纵向压阻敏感系数和应变值三者的数值关系，得出钢桥焊缝受力的应变值。本发明专利技术解决钢桥中T形接头直角焊缝、斜角焊缝等位置的应变测试问题。的应变测试问题。的应变测试问题。

【技术实现步骤摘要】
一种钢桥焊缝应变测试的测试装置及其制作方法


[0001]本专利技术涉及一种钢桥焊缝应变测试
，更具体地说，它涉及一种钢桥焊缝应变测试的测试装置及其制作方法。

技术介绍

[0002]桥梁是交通网的重要一环，钢桥作为桥梁的一种，由于自重轻、强度高、刚度大、施工周期短等优点被广泛使用，但是在使用过程中，由于结构中存在的大量焊缝带来的缺点也日益凸显，焊缝处因为受力复杂、变形大而疲劳问题严重，给钢桥带来很大的安全隐患，对钢桥焊缝位置进行实时应变监测对保证结构的安全性十分重要。
[0003]由于焊缝位置形状复杂，不易粘贴应变片或安装光纤光栅传感器，现有的应变测试方式主要将应变片粘贴在焊缝附近毫米范围内，由焊缝周围位置的应变值计算焊缝位置的应力应变值；上述方法可取，但是在钢桥焊缝的位置、形状是复杂的，因此在采用安装光纤光栅传感器或粘贴应变片来测量应力应变值时，会因安装或粘贴的位置不准确带来测量误差。
[0004]故此，本申请提供了一种钢桥焊缝应变测试的测试装置及其制作方法来解决现有技术的不足之处。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种钢桥焊缝应变测试的测试装置及其制作方法，利用绝缘隔离层的随附损伤性、应变测试导电层的压阻特性以及随附损伤性，通过测试应变测试导电层的电压变化得到钢桥焊缝的应变情况，本专利技术为柔性传感器，制备容易，喷涂方便，用以解决钢桥不易布置应变片的T形接头直角焊缝、斜角焊缝等位置的应变测试问题。
[0006]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：本申请的第一方面，提供了一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，包括涂层、电信号输入装置和电信号采集处理装置：所述涂层包括绝缘隔离层和应变测试导电层：绝缘隔离层，设置于钢桥焊缝的表面，用于隔离钢桥焊缝；应变测试导电层，设置于绝缘隔离层表面，应变测试导电层的表面设置有第一端子和第二端子；其中，第一端子与电信号输入装置连接，第二端子外接电信号采集处理装置；电信号输入装置用于向第一端子输入恒定直流电流，在钢桥焊缝受力产生应变时使应变测试导电层的第二端子之间的电阻变化反映为电压变化；电信号采集处理装置用于实时采集第二端子之间的电压值，根据电压值、应变测试导电层的纵向压阻敏感系数和应变值三者的数值关系，得出钢桥焊缝的应变值。
[0007]在一些可能的实施方案中，所述涂层还包括保护层，设置于绝缘隔离层和应变测试导电层的表面，其中在第一端子和第二端子粘贴于应变测试导电层后再设置所述保护
层。
[0008]在一些可能的实施方案中，所述应变测试导电层的纵向尺寸大于钢桥焊缝宽度方向测试范围，所述应变测试导电层的横向尺寸等于钢桥焊缝沿长度方向测试范围。
[0009]在一些可能的实施方案中，根据电压值、应变测试导电层的纵向压阻敏感系数和应变值三者的数值关系为：，其中，C表示应变测试导电层的纵向压阻敏感系数，表示初始电压值，U表示钢桥焊缝受力产生应变时对应的电压值，表示钢桥焊缝受力的应变值。
[0010]本申请的第二方面，提供了一种钢桥焊缝应变测试的测试装置的制作方法，用于制作如本申请的第一方面所述的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，方法包括：确定钢桥焊缝测试的实际尺寸；根据钢桥焊缝测试的实际尺寸确定涂层的结构参数；根据涂层的结构参数制作模具；在钢桥焊缝处喷涂绝缘隔离层，根据模具制作应变测试导电层并将应变测试导电层置于绝缘隔离层上，在应变测试导电层上布置第一端子和第二端子，以及在应变测试导电层以及绝缘隔离层上喷涂保护层；将第一端子与电信号输入装置连接，第二端子与电信号采集处理装置连接。
[0011]在一些可能的实施方案中，所述绝缘隔离层由聚氨酯树脂、催干剂以及助剂混合制备得到的柔性材料制成。
[0012]在一些可能的实施方案中，其特征在于，所述应变测试导电层由镀银铜粉、硅烷偶联剂、水性丙烯酸乳液、助剂以及水混合搅拌得到的柔性材料制成。
[0013]在一些可能的实施方案中，其特征在于，制成所述应变测试导电层的柔性材料具体的制作过程为：配置硅烷偶联剂与镀银铜粉混合并搅拌，得到第一溶液；向水性丙烯酸乳液中加入第一溶液和水，搅拌并进行乳化处理，得到第二溶液；向第二溶液中加入助剂，混合搅拌，得到制作应变测试导电层的柔性材料。
[0014]在一些可能的实施方案中，其特征在于，所述保护层由聚氨酯树脂、催干剂以及助剂混合制备得到的柔性材料制成。
[0015]在一些可能的实施方案中，所制作的绝缘隔离层、应变测试导电层和保护层均需静置4小时。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，利用应变测试导电层的压阻特性以及随附损伤性，通过测试应变测试导电层的电压变化得到钢桥焊缝的应变情况，本专利技术为柔性传感器，制备容易，喷涂方便，用以解决钢桥不易布置应变片的T形接头直角焊缝、斜角焊缝等位置的应变测试问题。
[0017]2、本专利技术的涂层可以采用不同厚度、不同尺寸、不同长宽比、不同形状，形式多样，且为柔性，可以直接布置于钢桥T形直角、斜角等焊缝位置，取代应变片，直接测试复杂位置的应变，使得测试效率得到提升。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置的涂层的剖面示意图；图3为为本申请实施例提供的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置的涂层的实际应用位置示意图；图4为本申请实施例提供的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置的制作方法的流程示意图。
[0019]附图中标记及对应的零部件名称：1、涂层；2、电信号输入装置；3、电信号采集处理装置；11、绝缘隔离层；12、应变测试导电层；13、保护层；14、第一端子；15、第二端子。
实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0021]需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
[0022]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，其特征在于，包括涂层、电信号输入装置和电信号采集处理装置：所述涂层包括绝缘隔离层和应变测试导电层：绝缘隔离层，设置于钢桥焊缝的表面，用于隔离钢桥焊缝；应变测试导电层，设置于绝缘隔离层表面，应变测试导电层的表面设置有第一端子和第二端子；其中，第一端子与电信号输入装置连接，第二端子外接电信号采集处理装置；电信号输入装置用于向第一端子输入恒定直流电流，在钢桥焊缝受力产生应变时使应变测试导电层的第二端子之间的电阻变化反映为电压变化；电信号采集处理装置用于实时采集第二端子之间的电压值，根据电压值、应变测试导电层的纵向压阻敏感系数和应变值三者的数值关系，得出钢桥焊缝的应变值。2.根据权利要求1所述的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，其特征在于，所述涂层还包括保护层，设置于绝缘隔离层和应变测试导电层的表面，其中在第一端子和第二端子粘贴于应变测试导电层后再设置所述保护层。3.根据权利要求1所述的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，其特征在于，所述应变测试导电层的纵向尺寸大于钢桥焊缝的纵向测试范围，所述应变测试导电层的横向尺寸等于钢桥焊缝的横向测试范围。4.根据权利要求1所述的一种钢桥焊缝应变测试的测试装置，其特征在于，根据电压值、应变测试导电层的纵向压阻敏感系数和应变值三者的数值关系为：，其中，C表示应变测试导电层的纵向压阻敏感系数，表示初始电压值，U表示钢桥焊缝受力产生应变时对应的电压值，表示钢桥焊缝受力的应变值。5.一种钢桥焊缝应变测试的测试装置的制作方法，用于制作如权利要求1至4所述的一种钢桥焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔闯，李晴，张清华，宋神友，黄祁斌，李永芳，范传斌，陈焕勇，王康臣，
申请(专利权)人：深中通道管理中心广东省公路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：