Устройство для измерения линейных деформаций армированных конструкций Советский патент 1981 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения деформаций арми рованных конструкций. По основному авт. св. № 715925 известно устройство, включающее корпус и симметрично расположенные чувствительные элементы в виде прогнутых упругих полосок с тензодатчиками tH . Недостатком известного устройства является отсутствие возможности одновременного и раздельного измерения продольных и изгибакицих деформаций арматурного стержня, так как Кс1ждый чувствительный элемент по отдельности реагирует на линейное пере мещение стержня так же, как и на его изгиб,в связи с чем каждую составляющую деформации по отдельности вьвделить трудно, а совместная работа чув ствительных элементов позволяет измерять только продольные деформации стержня. Цель изобретения - обеспечение одновременного и раздельного измерения продольных и изгибающих деформаций конструкции. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения линейны деформаций армированных конструкциих снабжено индуктивными датчиками с подпружиненными штоками, установленными в стенках корпуса в плоскости перпендикулярной продольной оси устройства, причем штоки датчиков контактируют с упругими полосками в точ-. ках их максимального прогиба. На чертеже представлено устройство, общий вид в разрезе. Устройство состоит из корпуса 1, жестко вставленного в разрез арматуры 2, чувствительных элементов в ви-. де упругих полосок 3 и 4 с тензорезисторами измерительными 5 и компенсационными 6, регулирующих пробок неподвижных- 7 и подвижных 8, соединенных шаровыми опорами 9, индуктивных датчиков 10, вставленных в поперечные отверстия 11 корпуса со штоками 12, пружинами 13.и гайками 14. Выводы датчиков осуществляются через выводной патрубок и кабель 15. Перед установкой на строительном объекте устройство собирается, соединяется с отрезками арматурных стерж-ней, герметизируется и тарируется в лабораторных условиях, а затем врезается в арматуру равного сечения исследуемого участка железобетонной конструкции. Сборка и монтаж осуществляются в следующей последовательности. Первыми монтируют чувствительные упругие полоски 3 и 4 с датчиками 5 и б.Вста ленным полоскам сообщается необходимый угол прогиба с помощью пробок 7 и и, затем в поперечных отверсхиях 11 корпуса 1 устанавливаются индуктивные датчики 10, выводы их обмоток подсоединяются к выводной колодке в патрубке и выводятся из устройства кабелем 15. Через осевые отвер- стия датчиков 10 вводятся внутрь штоки 12 с ферромагнитной вставкой до упора в полости 3 и 4 и подпружиниваются цилиндрическими пружинками 13 сжатия, обеспечивающими постоянное соприкосновение штоков с полосками при их деформациях. Положение индуктивных датчиков регулируется и фиксируется гайками 14. Устройство работает следующим образом. В процессе появления и развития только линейной деформации упругие полоски 3 и 4 прогибаются в противоположных направлениях и сигнал с тензорезисторов 5, Пропорциональный этой .деформации, фиксируется аппаратурой, регистрирующей линейные дефор мации. При этом штоки 12 индуктивных датчиков 10 будут перемещаться в про тивоположных направлениях на одинако вую величину и суммарный сигнал встречно включенных обмоток 10 будет равен нулю, что соответствует отсутствию изгибающих арматуру нагрузок. При появлении деформации изгиба в направлении, перпендикулярном плос кости тензодатчиков, стрела прогиба одной полоски будет увеличиваться а другой - уменьшаться, и следовательно, изменение суммарного сигнала включенных последовательно тензодатчиков будет равно нулю. В то же время штоки 12 индуктивных датчиков будут перемещаться в одном направлении т.е. шток одного из датчиков будет заходить в катушку, а шток другого .выталкиваться из нее, при этом сигнал, снимаемый с одной из катушек бу дет увеличиваться, а сигнал с другой - уменьшаться и суммарный сигнал встречно включенных обмоток, пропорциональный перемещению штоков и вели чине изгибающего момента, с усилием его величины полосками переданный на штоки, будет зафиксирован аппаратурой, регистрирующей деформации изгиба. Направление действия изгиба характеризуется фазой изменения сигналов индуктивных датчиков. Таким образом, смещение замещенных концов упругих полосок, неизбежное при обоих видах рассмотренных деформаций вызывает регистрируемый сигнёш разбаланса от тензорезисторов лишь при линейной деформации арматурного стержня, а от индуктивных датчиков лишь при наличии изгиба объекта в направлении установки устройства. Применение предлагаемого устройсттва позволяет более полно учитывать напряжения, возникающие в процессе строительства и эксплуатации ответственных железобетонных конструкций, таких как, например, опускные колодцы в период их погружения/ точнее контролировать сложные напряжения в каждом вертикальном сечении армированных конструкций, так как устраняет погрешность измерений из-за разности в установках датчика изгибающих моментов и датчика линейных деформаций на исследуемом стержне, поскольку ТР1УДНО установить практически в одних точках два датчика - линейных деформаций и изгибающих моментов ; снизить количество датчиков контроля деформаций арматуры, а следовательно, снизить затраты на проведение контрольно-измерительных работ в практике специального строительства. Формула изобретения Устройство для измерения линейных . деформаций армированных конструкций по авт. св. 715925, отличающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного и раздельного измерения продольных и изгибакхцих деформаций конструкций, снабжено индуктивными, датчиками с подпружиненными штоксикш, установленными в стенках корпуса в плоскости перпендикулярной продольной оси.устройства, причем штоки датчиков контактируют с упругими полосками в точках их максимальт ного прогиба. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 715925, кл. G 01 В 7/16, 19.77.