專利名稱：一種用于自平衡試樁法的位移采集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于樁承載力自平衡測試中荷載箱頂、底板位移的測試采集
裝置。
背景技術：
目前，樁承載力自平衡測試中荷載箱頂、底板位移的量測主要有兩種方法。 一、位 移鋼筋法，該法安裝麻煩，誤差較大，且由于位移鋼筋被置于護管當中，護管就不可能再作 為聲測管使用；二、位移鋼絲繩法，該法須同時控制兩根鋼絲繩，操作復雜，采用接觸式傳感 器易受外部環境影響。
發明內容針對現有自平衡試樁法位移采集裝置存在的不足，本實用新型提供一種位移采集 裝置，該裝置不僅安裝方便，操作簡單，而且測量精確，不易受外部環境干擾。 本實用新型采用以下技術解決方案 —種用于自平衡試樁法的位移采集裝置包括基準梁、橫梁、光柵傳感器、懸掛固定 板、重錘、鋼絲繩及彈卡裝置，橫梁架設在基準梁上，懸掛固定板安裝在橫梁上，光柵傳感器 安裝在懸掛固定板上，鋼絲繩繞在光柵傳感器的繩輪上，一端連接重錘，另一端連接彈卡裝置。 使用時，彈卡裝置下入護管內并沿其內壁向下滑動，到達荷載箱部位時，便會卡在
荷載箱的頂板上或底板上，由于鋼絲繩另一端系有重錘，保證鋼絲繩處于繃直狀態，重錘的
重量需要根據彈卡裝置來選擇。這樣，荷載箱頂板的上位移或底板的下位移便會傳遞給鋼 絲繩。鋼絲繩繞在光柵傳感器的繩輪上，鋼絲繩上下移動時，便會帶動相應的光柵傳感器主
光柵作順時針或逆時針轉動。實現直線位移向角位移的轉換。再利用光電接收元件，將角 位移轉換成脈沖信號傳至計算機中，計算機根據接受脈沖信號的個數、光柵刻線密度和已 知繩輪的直徑，就可計算出荷載箱頂、底板相應的上下位移。 本實用新型的有益效果是 本實用新型采用將荷載箱頂、底板的上下直線位移一光柵傳感器主光柵的角位移 —脈沖信號的思路對荷載箱頂、底板位移進行實時測量。具有安裝方便、測量準確、操作簡 單及可靠性高等特點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖 圖2是本實用新型中彈卡裝置的I-I剖視圖 圖3是本實用新型中光柵傳感器的結構示意圖 圖1中，l.基準梁，2.光柵傳感器，3.橫梁，4.懸掛固定板，5.重錘，6.鋼絲繩，7.彈卡裝置； 圖2中，8.鋼絲繩孔，9.套頭，IO.扭轉彈簧，ll.外管，12.內管，13.彈卡片，14.彈卡銷。 圖3中，5.重錘，6.鋼絲繩，7.彈卡裝置，15.光源，16.凸透鏡，17.主光柵，18.指 示光柵，19.光電接收元件，20.繩輪；
具體實施方式如圖l所示，本實用新型由基準梁(1)、光柵傳感器(2)、橫梁(3)、懸掛固定板
(4) 、重錘(5)、鋼絲繩(6)、彈卡裝置(7)組成，基準梁(1)可采用工字鋼，自平衡試樁前將 基準梁(1)固定在將要測試樁的上方，橫梁(3)可由鋁合金材料制成，架設在基準梁(1) 上，懸掛固定板(4)固定在橫梁(3)上，光柵傳感器(2)安裝在懸掛固定板(4)上，鋼絲繩
(6) 繞在光柵傳感器(2)的繩輪(20)上，其一端連接重錘(5)，另一端連接彈卡裝置(7)。 在圖2所示實施例中，彈卡裝置(7)由套頭(9)、扭轉彈簧(10)、外管(H)、內管 (12)、彈卡片(13)組成。套頭(9)上留有鋼絲繩孔(S)，套頭(9)與外管(11)為螺紋連接， 扭轉彈簧(10)和彈卡片(13)安裝在內管(12)中，有兩個彈卡片(13)通過彈卡銷(14)固 定在內管(12)上。 自平衡試樁開始時，將鋼絲繩(6)通過鋼絲繩孔(8)穿入套頭(9)內，經打結與彈 卡裝置(7)連接在一起。彈卡裝置(7)下入護管內，由于護管直徑小于其本身有效直徑，使 得兩彈卡片(13)不能完全張開，扭轉彈簧(10)被壓縮。在鋼絲繩(6)的牽引下，彈卡裝置
(7) 可以順利沿護管內壁向下滑動，一旦彈卡裝置(7)到達荷載箱部位時，護管直徑變大。 這樣，在扭轉彈簧(10)張力作用下，兩彈卡片(13)繼續向外張開，使其兩翼貼附在護管直 徑發生變化的臺階處，從而與荷載箱頂、底板連成一整體。鋼絲繩(6)的另一端系一重錘
(5) ，保證在測試過程中鋼絲繩(6)始終處于繃直狀態，重錘(5)的重量需要根據彈卡裝置 (7)來選擇。然后，從樁頂通過油泵向荷載箱內腔泵液壓油，在液壓油的作用下，頂、底板被 推開分別向上向下移動。由于彈卡裝置(7)已固定在頂、底板上，因此會與其一塊移動，實 現位移的轉換。試樁結束時，在地面我們可以對鋼絲繩(6)施加一向上的拉力，因為兩彈卡 片(13)下部為一斜面，當拉力帶動彈卡裝置(7)的外管(11)相對內管(12)向上移動時， 便會擠壓兩彈卡片(13)，使扭轉彈簧(10)再一次捲緊，兩彈卡片(13)收回去，但重錘(5) 本身重量不至于使扭轉彈簧(10)捲緊。我們便可以把彈卡裝置(7)慢慢提到地面，備下一 次試樁之用。 在圖3所示實施例中，光柵傳感器(2)由光源(15)、凸透鏡(16)、主光柵(17)、指 示光柵(18)、光電接收元件(19)和繩輪(20)組成。光源(15)放在凸透鏡(16)的焦面上， 光線經凸透鏡(16)成平行光投向主光柵(17)。繩輪(20)固定在主光柵(17)上。鋼絲繩
(6) 繞在光柵傳感器(2)的繩輪(20)上，荷載箱頂、底板上下移動時帶動鋼絲繩(6)上下移 動，這樣便會帶動相應的主光柵(17)作順時針或逆時針轉動。實現直線位移向角位移的轉 換。主光柵(17)相對指示光柵(18)作旋轉運動，兩者在平行光照射下形成莫爾條紋。光 電接收元件(19)把形成莫爾條紋的明暗強弱變化轉換為成比例的脈沖信號輸出，并傳至 給計算機。計算機根據接受脈沖信號的個數、光柵刻線密度和已知繩輪(20)的直徑，就可 計算出荷載箱頂、底板相應的上下位移。
權利要求一種用于自平衡試樁法的位移采集裝置，其特征在于，包括基準梁、橫梁、光柵傳感器、懸掛固定板、重錘、鋼絲繩及彈卡裝置，橫梁架設在基準梁上，懸掛固定板安裝在橫梁上，光柵傳感器安裝在懸掛固定板上，鋼絲繩繞在光柵傳感器繩輪上，一端連接重錘，另一端連接彈卡裝置。
2. 根據權利要求1所述的一種用于自平衡試樁法的位移采集裝置，其特征在于，所述 彈卡裝置由套頭、扭轉彈簧、外管、內管、彈卡片組成，套頭上留有鋼絲繩孔，套頭與外管為 螺紋連接，扭轉彈簧和彈卡片安裝在內管中，有兩個彈卡片通過彈卡銷固定在內管上。
3. 根據權利要求1所述的一種用于自平衡試樁法的位移采集裝置，其特征在于，所述 光柵傳感器由光源、凸透鏡、主光柵、指示光柵、光電接收元件和繩輪組成，光源放在凸透鏡 的焦面上，繩輪固定在主光柵上。
專利摘要一種用于自平衡試樁法的位移采集裝置。它包括基準梁、橫梁、光柵傳感器、懸掛固定板、重錘、鋼絲繩及彈卡裝置。橫梁架設在基準梁上，懸掛固定板安裝在橫梁上，光柵傳感器安裝在懸掛固定板上，鋼絲繩繞在光柵傳感器繩輪上，一端連接重錘，另一端連接彈卡裝置。利用彈卡裝置將荷載箱頂、底板的上下位移→鋼絲繩的上下位移，利用繩輪將鋼絲繩的上下位移→光柵傳感器主光柵的角位移，利用光電接收元件將主光柵的角位移→脈沖信號傳至計算機中，計算機根據接受脈沖信號個數、光柵刻線密度和繩輪直徑，就可計算出荷載箱頂、底板的上下位移。該裝置具有安裝方便、測量精度高、操作簡單等特點。本裝置適用于測量自平衡試樁法中荷載箱頂、底板位移的測量。
文檔編號G01B11/02GK201463838SQ20092008602
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月31日 優先權日2009年5月31日
發明者劉錦洲, 葛云峰, 霍少磊, 黃生根 申請人:葛云峰;黃生根;霍少磊