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CN108253923A - 一种预装标定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可用于混凝土浇筑完成后的埋入式混凝土应变计的检定或者校准的预装标定装置。所述预装标定装置包括：保护封套、隔离套筒、活塞缸体、活塞杆、活塞和复位弹簧。应用本发明可以对安装于混凝土内部且服役期间的应变计进行定量直接标定，以满足计量法中对测量用仪表设备进行按照一定周期进行检定或者校准的要求。

Description

一种预装标定装置
技术领域
本申请涉及土木工程中的结构监测技术领域，尤其涉及一种可用于混凝土浇筑完成后的埋入式混凝土应变计的检定或者校准的预装标定装置。
背景技术
在核电厂混凝土安全壳、混凝土桥梁等结构工程中，需要对其结构健康状况进行全寿期监测，其中作为重要内容的混凝土应变测试项目，需要使用“埋入式混凝土应变计”作为前端探测传感器。
埋入式振弦式应变传感器和埋入式电阻式应变计都是较为常见的埋入式混凝土应变计。图1为现有技术中的埋入式振弦式应变传感器的结构示意图。如图1所示，现有技术中的埋入式振弦式应变传感器包括：振弦12、热敏电阻13、激励与接收线圈14、装有热缩管的保护管15、线圈与热敏电阻外罩16以及2个O型密封端块11(法兰)。其中，2个法兰分别设置在埋入式振弦式应变传感器的两端，用于混凝土内的锚固。同样，埋入式电阻式应变计的两端也设置有上述的法兰。
在全寿期监测系统中，“埋入式混凝土应变计”应作为永久性仪表，在结构的整个寿期内均处于正常工作状态。但是，当混凝土应变计埋入混凝土之后，按照传统方法已不具备校准标定条件，在经过长期使用后，其数据状态难以掌握，只能根据经验数据或者采用对混凝土结构进行加载试验间接验证应变计的效果。
在现有技术中，对已经埋入混凝土的应变计，目前还没有有效的直接计量标定方法，均采用埋入混凝土前进行计量标定，因此并不能实现一般设备的计量检定或校准的周期要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种预装标定装置，从而可以对安装于混凝土内部且服役期间的应变计进行定量直接标定，以满足计量法中对测量用仪表设备进行按照一定周期进行检定或者校准的要求。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种预装标定装置，该预装标定装置包括：保护封套、隔离套筒、活塞缸体、活塞杆、活塞和复位弹簧；
所述保护封套套设在埋入式混凝土应变计的保护管上，所述保护封套的末端设置有第一连接腔；所述第一连接腔的直径大于设置在所述埋入式混凝土应变计一端的第一法兰的直径；
所述隔离套筒套设在所述埋入式混凝土应变计一端的第一法兰之上，且其一端通过所述第一连接腔与所述保护封套连接；所述隔离套筒套的另一端设置有第二连接腔；
所述活塞缸体通过所述第二连接腔与所述隔离套筒连接；所述活塞缸体的内部设置有空腔；所述活塞缸体的一端设置有供活塞穿过的通孔，所述活塞缸体的另一端设置有用于密封所述活塞缸体的缸体端盖；所述缸体端盖上设置有凸台；
所述活塞杆的前端从所述活塞缸体的通孔中穿出伸入隔离套筒内；所述活塞杆的前端的顶部设置有用于与所述第一法兰固定连接的连接法兰；所述活塞杆的另一端位于所述活塞缸体的空腔内，且与所述缸体端盖上的凸台之间具有预设的距离M；所述埋入式混凝土应变计的第一法兰与所述连接法兰通过连接螺钉固定连接；
所述活塞套设并固定在所述活塞杆位于所述活塞缸体的空腔内的杆体上，并将所述活塞缸体的空腔分为油缸和压缩区两个部分；所述油缸的侧壁上设置有注入管，所述注入管的一端伸入所述油缸，另一端从所述活塞缸体的侧壁伸出；所述缸体端盖上设置有排气管；所述排气管的一端与所述压缩区连通，另一端从所述缸体端盖的底部伸出；
所述复位弹簧的两端分别与所述活塞的底部和缸体端盖连接。
较佳的，所述活塞缸体的通孔处还设置有活塞杆密封端头和第一密封环；
所述第一密封环套设在所述活塞杆上，所述活塞杆密封端头套设在所述第一密封环上。
较佳的，所述活塞上还套设有第二密封环。
较佳的，所述活塞缸体的与缸体端盖接近的一端上还设置有密封垫。
较佳的，所述埋入式混凝土应变计的第一法兰与所述连接法兰通过连接螺钉固定连接。
较佳的，所述埋入式混凝土应变计的第一法兰与所述连接法兰通过连接螺钉固定连接。
如上可见，在本发明中的预装标定装置中，由于设置了注入管和排气管，并可通过油压来控制的活塞缸体中的活塞杆和活塞的位移，因此只需控制注入的油的总量以及压力，则可以精确控制活塞的位移量，从而可以根据活塞的位移量以及与所述预装标定装置连接的埋入式混凝土应变计的当前读数，对该埋入式混凝土应变计进行定量直接标定，以满足计量法中对测量用仪表设备进行按照一定周期进行检定或者校准的要求。
附图说明
图1为现有技术中的埋入式振弦式应变传感器的结构示意图。
图2为本发明实施例中的预装标定装置的结构示意图。
图3为本发明实施例中的预装标定装置埋入混凝土中的示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中的预装标定装置的流程图。
如图1所示，本发明实施例中的可用于混凝土浇筑完成后的埋入式混凝土应变计的检定或者校准的预装标定装置包括：保护封套21、隔离套筒22、活塞缸体23、活塞杆24、活塞25和复位弹簧26；
所述保护封套21套设在埋入式混凝土应变计10的保护管上，所述保护封套21的末端设置有第一连接腔；所述第一连接腔的直径大于设置在所述埋入式混凝土应变计10一端的第一法兰11的直径；
所述隔离套筒22套设在所述埋入式混凝土应变计10一端的第一法兰11之上，且其一端通过所述第一连接腔与所述保护封套21连接；所述隔离套筒套22的另一端设置有第二连接腔；
所述活塞缸体23通过所述第二连接腔与所述隔离套筒22连接；所述活塞缸体23的内部设置有空腔；所述活塞缸体23的一端设置有供活塞25穿过的通孔，所述活塞缸体23的另一端设置有用于密封所述活塞缸体23的缸体端盖31；所述缸体端盖31上设置有凸台32；
所述活塞杆24的前端从所述活塞缸体23的通孔中穿出伸入隔离套筒22内；所述活塞杆24的前端的顶部设置有用于与所述第一法兰11固定连接的连接法兰41；所述活塞杆24的另一端位于所述活塞缸体23的空腔内，且与所述缸体端盖31上的凸台32之间具有预设的距离M；
所述活塞25套设并固定在所述活塞杆24位于所述活塞缸体23的空腔内的杆体上，并将所述活塞缸体23的空腔分为油缸231和压缩区232两个部分；所述油缸231的侧壁上设置有注入管27，所述注入管27的一端伸入所述油缸231，另一端从所述活塞缸体23的侧壁伸出；所述缸体端盖31上设置有排气管28；所述排气管28的一端与所述压缩区232连通，另一端从所述缸体端盖31的底部伸出；
所述复位弹簧26的两端分别与所述活塞26的底部和缸体端盖31连接。
在使用上述预装标定装置时，可以先将该预装标定装置与埋入式混凝土应变计固定在一起(将上述预装标定装置的连接法兰与埋入式混凝土应变计的第一法兰连接在一起)，然后将预装标定装置和埋入式混凝土应变计同时埋入混凝土中。其中，预装标定装置的注入管和排气管伸出混凝土外部，并进行保护，防止堵塞。
在混凝土浇筑完成后，在需要对该埋入式混凝土应变计进行标定时，可以通过所述预装标定装置上的注入管向所述活塞缸体的油缸内注入带有一定压力的油，被注入的油的油压将推动活塞发生位移(例如，如果如图1所示，则向右发生位移)。活塞的位移量a可以通过加工以及安装精度进行控制，而且位移量的控制精度可以在将预装标定装置埋入混凝土之前即可通过实际测量或标定等方式进行确认，并进行记录。活塞的位移量a将由活塞杆和连接法兰传递到埋入式混凝土应变计的第一法兰，并带动第一法兰也发生相同的位移量a，相当于埋入式混凝土应变计被拉长了a。因此，通过该已知的位移量a和埋入式混凝土应变计的当前读数，通过计算并进行校对，即可判断该埋入式混凝土应变计的读数是否合理。例如，假设位移量a为0.14mm，而该埋入式混凝土应变计的有效长度L为152mm，则最大发生应变921.05e-6。
因此可知，由于在上述的预装标定装置中设置了注入管和排气管，并可通过油压来控制的活塞缸体中的活塞杆和活塞的位移，因此只需控制注入的油的总量以及压力，则可以精确控制活塞的位移量，从而可以根据活塞的位移量以及与所述预装标定装置连接的埋入式混凝土应变计的当前读数，对该埋入式混凝土应变计进行定量直接标定，以满足计量法中对测量用仪表设备进行按照一定周期进行检定或者校准的要求。
另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述活塞缸体的通孔处还设置有活塞杆密封端头51和第一密封环52；所述第一密封环52套设在所述活塞杆24上，所述活塞杆密封端头51套设在所述第一密封环52上。
通过使用上述的活塞杆密封端头和第一密封环，可以有效地保证所述活塞缸体中的油缸的气密性。
另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述活塞25上还套设有第二密封环53，从而可以进一步保证所述活塞缸体中的油缸的气密性。
另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述活塞缸体23的与缸体端盖31接近的一端上还设置有密封垫54。
另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述埋入式混凝土应变计的第一法兰与所述连接法兰通过连接螺钉固定连接。当然，也可以通过其它的固定连接方式连接在一起，在此不再一一列举。
综上所述，在本发明的技术方案中，由于在上述的预装标定装置中设置了注入管和排气管，并可通过油压来控制的活塞缸体中的活塞杆和活塞的位移，因此只需控制注入的油的总量以及压力，则可以精确控制活塞的位移量，从而可以根据活塞的位移量以及与所述预装标定装置连接的埋入式混凝土应变计的当前读数，对该埋入式混凝土应变计进行定量直接标定，以满足计量法中对测量用仪表设备进行按照一定周期进行检定或者校准的要求。因此，可以有效地解决已经埋入混凝土中的应变计无法按照周期进行计量校准或鉴定的难题，填补了现有技术中的技术空白。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种预装标定装置，其特征在于，该预装标定装置包括：保护封套、隔离套筒、活塞缸体、活塞杆、活塞和复位弹簧；
所述保护封套套设在埋入式混凝土应变计的保护管上，所述保护封套的末端设置有第一连接腔；所述第一连接腔的直径大于设置在所述埋入式混凝土应变计一端的第一法兰的直径；
所述隔离套筒套设在所述埋入式混凝土应变计一端的第一法兰之上，且其一端通过所述第一连接腔与所述保护封套连接；所述隔离套筒套的另一端设置有第二连接腔；
所述活塞缸体通过所述第二连接腔与所述隔离套筒连接；所述活塞缸体的内部设置有空腔；所述活塞缸体的一端设置有供活塞穿过的通孔，所述活塞缸体的另一端设置有用于密封所述活塞缸体的缸体端盖；所述缸体端盖上设置有凸台；
所述活塞杆的前端从所述活塞缸体的通孔中穿出伸入隔离套筒内；所述活塞杆的前端的顶部设置有用于与所述第一法兰固定连接的连接法兰；所述活塞杆的另一端位于所述活塞缸体的空腔内，且与所述缸体端盖上的凸台之间具有预设的距离M；
所述活塞套设并固定在所述活塞杆位于所述活塞缸体的空腔内的杆体上，并将所述活塞缸体的空腔分为油缸和压缩区两个部分；所述油缸的侧壁上设置有注入管，所述注入管的一端伸入所述油缸，另一端从所述活塞缸体的侧壁伸出；所述缸体端盖上设置有排气管；所述排气管的一端与所述压缩区连通，另一端从所述缸体端盖的底部伸出；
所述复位弹簧的两端分别与所述活塞的底部和缸体端盖连接。
2.根据权利要求1所述的预装标定装置，其特征在于：
所述活塞缸体的通孔处还设置有活塞杆密封端头和第一密封环；
所述第一密封环套设在所述活塞杆上，所述活塞杆密封端头套设在所述第一密封环上。
3.根据权利要求1所述的预装标定装置，其特征在于：
所述活塞上还套设有第二密封环。
4.根据权利要求1所述的预装标定装置，其特征在于：
所述活塞缸体的与缸体端盖接近的一端上还设置有密封垫。
5.根据权利要求1所述的预装标定装置，其特征在于：
所述埋入式混凝土应变计的第一法兰与所述连接法兰通过连接螺钉固定连接。
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