本发明专利技术涉及一种高静水压环境下的三轴引伸计，包括径向固定框架，设置在径向固定框架上的径向变形和应变测量装置，还包括固定在径向固定框架上和径向固定框架相垂直的轴向固定框架，固定于位于径向固定框架下方的轴向固定框架下端的第一轴向弹性元件，固定于位于径向固定框架上方的轴向固定框架上端的第二轴向弹性元件，第一轴向弹性元件和第二轴向弹性元件的上表面均贴有第一应变计和第二应变计，下表面均贴有第三应变计和第四应变计，第一应变计、第二应变计、第三应变计和第四应变计组成惠斯顿全桥；径向变形和应变测量装置测量径向的变形与应变，轴向变形和应变测量装置测量轴向的变形与应变，同时具有体积小、使用方便，测量精度高等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种三轴引伸计，具体涉及ー种高静水压环境下的三轴引伸计。
技术介绍
引伸计被广泛应用于材料性能测试及力学试验中測量试件变形或应变，现有的应变计式引伸计多数为单轴或双轴引伸计，且多限于实验室普通环境下使用。多孔材料的三轴静水压试验需要測量在高静水压环境下(对于多孔金属材料一般为IOOMPa)，多孔材料的三轴(径向双轴和轴向单轴)变形和应变，目前尚没有ー种可用于高静水压环境下測量多孔材料试件三轴变形的引伸计。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高静水压环境下的三轴引伸计，能够测量高静水压环境下的三轴包括径向双轴和轴向单轴的变形和应变测量， 同时具有体积小、使用方便、測量精度高的特点。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为一种高静水压环境下的三轴引伸计，包括径向固定框架1，设置在径向固定框架I 上的径向变形和应变测量装置，还包括固定在径向固定框架I上和径向固定框架I相垂直的轴向固定框架24,固定于位于径向固定框架I下方的轴向固定框架24下端的第一轴向弹性元件29，所述第一轴向弹性元件29的尾部和轴向固定框架24相垂直固定，第一螺栓 32从第一轴向弹性元件29首部螺纹孔33上部穿过，固定在第一轴向弹性元件29首部，第 ー螺栓32另一端连接在轴向加载装置上，井随之同步运动，径向固定框架I上方的轴向固定框架24上端固定有第二轴向弹性元件31，所述第二轴向弹性元件31的尾部和轴向固定框架24相垂直固定，第二螺栓35从第二轴向弹性元件31首部螺纹孔34下部穿过，固定在第二轴向弹性元件31首部，第二螺栓35另一端连接在轴向加载装置上，井随之同步运动， 所述第一轴向弹性元件29和第二轴向弹性元件31的上表面均贴有第一应变计15和第二应变计16，下表面均贴有第三应变计17和第四应变计18，所述第一应变计15、第二应变计 16、第三应变计17和第四应变计18组成惠斯顿全桥测量电路38。所述第一轴向弹性元件29和第二轴向弹性元件31均为悬臂梁结构。所述径向变形和应变测量装置包括固定于径向固定框架I四边上的第一径向弹性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23，所述第一径向弾性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23 的尾部和径向固定框架I的四边相垂直固定，且每只弾性元件都与其相邻的两只弾性元件相垂直，即第一径向弾性元件9的轴线与第二径向弹性元件19、第四径向弹性元件23的轴线垂直并与第三径向弹性元件21的轴线平行，四只弾性元件在总体上呈现出卍字形布置， 第二径向弹性元件19与第四径向弹性元件23合成一組，通过应变计测量试件X方向上的变形和应变，弾性元件第一径向弾性元件9与第三径向弹性元件21合成为ー组，通过应变计测量试件y方向上的变形和应变，在径向固定框架I还开有均布的四个螺纹导向孔3，第一可调顶杆4从径向固定框架I外侧穿过螺纹导向孔3，第一螺母5套在第一可调顶杆4穿过径向固定框架I的一端，弹簧2 —端固定在第一可调顶杆4上，与第一螺母5相接触，弹簧2另一端固定在第二可调顶杆8上，第二可调顶杆8 一端穿过第一径向弾性元件9首部的螺纹孔7并与第二螺母6相连，第二螺母6和弹簧2固定，使得弹簧2的两端分别受到第 ー螺母5和第二螺母6的挤压，第二可调顶杆8另一端顶在试件22上，第二径向弹性元件 19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23的结构与安装方式与第一径向弾性元件9相同，所述第一径向弾性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21以及第四径向弹性元件23的两面均贴有两个应变计，每个径向弹性元件的四个应变计组成惠斯顿全桥测量电路，该惠斯顿全桥同惠斯顿全桥测量电路38。所述第一径向弾性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21和第四径向弾性元件23均为悬臂梁结构。所述第一径向弾性元件9、第二径向弹性元件19、第三径向弹性元件21、第四径向弾性元件23、第一轴向弹性元件29以及第二轴向弹性元件31 —面的第一应变计15的引线正端15+、引线负端15-和第二应变计16的引线正端16+、引线负端16-分别接到第一接线端子36的第一端a、第二端b、第三端C、第四端d上，所有弾性元件的另一面的第三应变计17的引线正端17+、引线负端17-和第四应变计18的引线正端18+、引线负端18-分别接到第二接线端子37的第一端e、第二端f、第三端g、第四端h上，第一应变计15的引线负端15-接第三应变计17的引线负端17-，第三应变计17的引线正端17+接第二应变计16 的引线正端16+，第二应变计16的引线负端16-接第四应变计18的引线正端18+，第四应变计18的引线负端18-接第一应变计15的引线正端15+,第一接线端子36的第一端a为所有弹性兀件一面处惠斯顿电桥供电正极，第三端c为电桥供电负极,第二端b为电桥输出信号正极，第四端d为电桥输出信号负极，第二接线端子37的第一端e为所有弾性元件另一面处惠斯顿电桥供电正极，第三端g为电桥供电负极，第二端f为电桥输出信号正极，第四端h为电桥输出信号负极。本专利技术和现有技术相比，具有如下优点I、由于本专利技术设置了轴向变形和应变测量装置，因此，本专利技术引伸计能够測量高静水压环境下的三轴包括径向双轴和轴向单轴的变形和应变测量。2、本专利技术所设计的引伸计的所有弾性元件均为悬臂梁结构，并对用于径向测量的四只弾性元件进行卍字形布置，使相対的两只弹性元件相组合测量试件某ー个方向上的变形或应变，从而使得该引伸计在具有较好的线性度和灵敏度的同时具有较小的体积。3、本专利技术所设计的径向弹性元件首部设计有顶杆弹簧可调机构(径向测量装置) 和螺栓联接可调机构(轴向测量装置)，使得本专利技术引伸计能够用于不同尺寸试件的变形和应变的测量。4、本专利技术所设计的引伸计不需要像常规引伸计ー样借助其它元件将引伸计绑定于试件上，而是借助顶杆弹簧机构将引伸计卡在圆柱形试件上，操作方便可靠。5、本专利技术所设计的弾性元件尾部的上下表面分别贴有两片应变计，组成惠斯顿全桥测量电路可消除温度引起的测量误差和静水压环境造成的应变计压カ效应误差，同时增加了引伸计的输出灵敏度。6、本专利技术所设计的引伸计可测量三轴变形和应变；本专利技术所设计的引伸计也可用于常压下的三轴径向变形和应变测量；本专利技术可适用于大于IOOMPa的高静水压环境下的三轴变形和应变测量，试件径向变形测量量程为±4mm，轴向变形测量量程为±6mm。具有体积小、使用方便，测量精度高等特点。附图说明图I为本专利技术的三轴引伸计结构示意图。图2为本专利技术轴向测量部分的结构示意图。图3为本专利技术径向测量部分的结构示意图。图4为弹性元件的结构示意图，其中图4a为主视图，图4b为俯视图。图5是本专利技术的弾性元件应变计贴片示意图，其中图5a为应变计与接线端子具体粘贴与接线示意图，图5b为惠斯顿全桥測量电路示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术结构原理和工作原理作进ー步详细说明。如图I和图2所示，本专利技术ー种高静水压环境下的三轴引伸计，包括径向固定框架 1，设置在径向固定框架I上的径向变形和应变测量装置，还包括固定在径向固定框架I上和径向固定框架I相垂直的轴向固定框架24，第三螺栓25穿过轴向固定框本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：敬子建，徐明龙，冯勃，卢天健，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。