亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：岩石径向变形传感器标定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及岩石变形传感器标定技术，更具体涉及一种岩石径向变形传感器 标定装置，运用于岩石室内试验时标定或校准径向变形传感器。
背景技术：
岩石室内单轴、常规三轴试验是获得岩石物理力学性质最基本、最重要的方法，传 感器的准确性和精度直接关系到测试结果的可靠性，为了确保测试结果的有效性，必须定 期对传感器进行标定和校准。在岩石室内试验中，通常采用的径向变形传感器大致包括三类悬臂式传感器、链 条式传感器、弹性钢环式传感器。链条式传感器是通过开口端的直线拉伸来进行标定，不能 模拟实际工作状态；悬臂式传感器标定时难于对中，存在安装误差；弹性钢环式传感器采 用梯形塔状标准块进行标定，重复性差。这三类标定方法各不相同，不同标定方法之间的系 统误差无法确定。因此，开发一套能对各类传感器进行标定和校准的统一设备和技术十分 必要。
发明内容针对上述存在问题，本实用新型的目的在于提供一种岩石径向变形传感器的标定 装置，该装置通过位移转换器将螺旋测微器的竖向位移转换为横向位移杆的水平向运动， 从而引起径向变形传感器产生膨胀，通过螺旋测微器的标准位移值和传感器显示的测量值 对比，就可以对传感器进行标定。为了实现本目的，其技术解决方案为岩石径向变形传感器标定装置由螺旋测微器和位移转换装置组成，所述的位移转 换装置由连接固定套筒，位移转换器，导向连接器，横向位移杆，弹簧及螺帽构成，连接固定 套筒位于导向连接器的上方，连接固定套筒与导向连接器上的止台之间采用螺纹连接，位 移转换器上部为圆柱形杆，圆柱杆顶部为球形触头，下部呈圆锥状，锥面倾角为45°，导向 连接器为圆环状，位移转换器上部圆柱形杆活动的贯穿导向连接器的止台，置于连接固定 套筒中，位移转换器的下部置于导向连接器中，位移转换器球形触头下方设有螺帽，弹簧套 装在位移转换器圆柱形杆上，并位于螺帽和导向连接器的止台之间，在位移转换器的侧壁 沿圆周方向均勻开有对称的四个圆孔，四根横向位移杆活动的装在位移转换器侧壁上的四 个圆孔中，横向位移杆一端为半球形，另一端为倾角45°的斜面，螺旋测微器套装在连接固 定套筒内，并位于位移转换器球形触头上方，采用螺钉固定。标定时，将待标定的径向变形传感器套在导向连接器上，与横向位移杆保持接触， 转动螺旋测微器上方旋纽使之产生向下的位移，这一位移经位移转换器传递给横向位移 杆，使之产生水平向位移，从而推动径向变形传感器产生直径方向的位移，径向变形传感器 的开口因而会张开，与径向变形传感器相连的数据采集器通过计算机就会把传感器开口的 变化量记录下来。由于位移转换器锥面倾角为45°，横向位移杆的水平位移和螺旋测微器的竖向位移相等，则径向变形传感器直径方向的位移标准值为螺旋测微器位移的2倍，计 算机采集到的读数则是径向变形传感器的测量值，根据标准值与测量值之间的比例关系， 就可以实现对径向变形传感器的标定和校准。本实用新型的岩石径向变形传感器标定装置主要用于解决目前岩石试验中三类 不同形式径向传感器的标定与校准，解决了传感器不同标定方法之间存在标定精度及误差 分析不统一的问题。本实用新型的标定装置结构简单，易于制造，操作方便，适用性广，可以 用于对当前常用的三类径向变形传感器的标定与校准。

附图为本实用新型的岩石径向变形传感器标定装置结构示意图；其中1_螺旋测微器、2-连接固定套筒、3-位移转换器、4-导向连接器、5-横向位 移杆、6_弹簧、7-螺帽、8-螺钉
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步的说明。岩石径向变形传感器标定装置由螺旋测微器1和位移转换装置组成，所述的位移 转换装置由连接固定套筒2，位移转换器3，导向连接器4，横向位移杆5，弹簧6及螺帽7 构成，连接固定套筒2制作材料为不锈钢，位于导向连接器4的上方，连接固定套筒2与导 向连接器4上的止台之间采用螺纹连接，位移转换器3制作材料为不锈钢，上部为圆柱形 杆，圆柱杆顶部为球形触头，以确保与螺旋测微器1接触良好，下部呈圆锥状，锥面倾角为 45°，以便能将螺旋测微器1的竖向位移同等大小转换为横向位移杆5的水平位移，导向连 接器4为圆环状，上部带一个小止台，制作材料为不锈钢，外圆直径为50mm，与标准岩样尺 寸一致，位移转换器3上部圆柱形杆活动的贯穿导向连接器4的止台，置于连接固定套筒2 中，位移转换器3的下部置于导向连接器4中，位移转换器3球形触头下方设有螺帽7，弹簧 6套装在位移转换器3圆柱形杆上，并位于螺帽7和导向连接器4的止台之间，其作用在于 将位移转换器3活动支撑在连接固定套筒2与导向连接器4上，当进行标定时弹簧6被向 下压缩，待标定完成后弹簧6回弹带着位移转换器3回复原位，在位移转换器3的侧壁沿圆 周方向均勻开有对称的四个圆孔，四根横向位移杆5活动的装在位移转换器3侧壁上的四 个圆孔中，横向位移杆5制作材料为不锈钢，形状为圆柱杆，一端为半球形，形成外触头，以 确保与待标定的径向变形传感器接触良好，另一端为倾角45°的斜面，与位移转换器3的 锥面接触，螺旋测微器1套装在连接固定套筒2内，并位于位移转换器3球形触头上方，采 用螺钉8固定，螺旋测微器1的活动端可以在连接固定套筒2内上下移动。标定装置在使 用时通常固定在支架上。本实用新型岩石径向变形传感器标定装置对三类岩石径向变形传感器的标定和 校准。实施例1 对链条式径向变形传感器的标定。标定的主要过程如下1、将四根横向位移杆5的球形外触头套装一个标定钢环，将链条式径向变形传感器的链条绕在标定钢环上，并安装好传感器；2、勻速缓慢转动螺旋测微器1上方旋纽，逐级施加向下的位移，经位移转换器3传 递给横向位移杆5，使之产生水平向位移，带动钢环8开口端增大，链条开口端随之增大，与 径向变形传感器相连的数据采集器通过计算机就会记录下传感器开口端的变化量。3、通过分析标准值与测量值之间的比例关系，实现对径向变形传感器的标定和校 准。实施例2 对弹性钢环式径向变形传感器的标定。标定的主要过程如下1、将径向变形传感器的弹性钢环套装在四根横向位移杆5的球形外触头上；2、勻速缓慢转动螺旋测微器1上方旋纽，逐级施加向下的位移，经位移转换器3传 递给横向位移杆5，使之产生水平向位移，带动径向变形传感器的弹性钢环开口端增大，与 径向变形传感器相连的数据采集器通过计算机就会记录下传感器开口端的变化量。3、通过分析标准值与测量值之间的比例关系，实现对径向变形传感器的标定和校 准。实施例3 对悬臂式径向变形传感器的标定。标定的主要过程如下1、将悬臂式径向变形传感器悬挂在导向连接器4上，使其四个悬臂上的螺钉分别 与四根横向位移杆5的球形外触头保持良好接触；2、勻速缓慢转动螺旋测微器1上方旋纽，逐级施加向下的位移，经位移转换器3传 递给横向位移杆5，使之产生水平向位移，带动径向变形传感器的四个悬臂向外张开，与径 向变形传感器相连的数据采集器通过计算机就会记录下传感器悬臂的张开量。3、通过分析标准值与测量值之间的比例关系，实现对径向变形传感器的标定和校 准。
权利要求岩石径向变形传感器标定装置，包括螺旋测微器(1)，其特征在于岩石径向变形传感器标定装置由螺旋测微器(1)和位移转换装置组成，所述的位移转换装置由连接固定套筒(2)，位移转换器(3)，导向连接器(4)，横向位移杆(5)，弹簧(6)及螺帽(7)构成，连接固定套筒(2)位于导向连接器(4)的上方，连接固定套筒(2)与导向连接器(4)上的止台之间采用螺纹连接，位移转换器(3)上部为圆柱形杆，圆柱杆顶部为球形触头，下部呈圆锥状，锥面倾角为45°，导向连接器(4)为圆环状，位移转换器(3)上部圆柱形杆活动的贯穿导向连接器(4)的止台，置于连接固定套筒(2)中，位移转换器(3)的下部置于导向连接器(4)中，位移转换器(3)球形触头下方设有螺帽(7)，弹簧(6)套装在位移转换器(3)圆柱形杆上，并位于螺帽(7)和导向连接器(4)的止台之间，在位移转换器(3)的侧壁沿圆周方向均匀开有对称的四个圆孔，四根横向位移杆(5)活动的装在位移转换器(3)侧壁上的四个圆孔中，横向位移杆(5)一端为半球形，另一端为倾角45°的斜面，螺旋测微器(1)套装在连接固定套筒(2)内，并位于位移转换器(3)球形触头上方，采用螺钉(8)固定。
专利摘要本实用新型涉及一种岩石径向变形传感器标定装置，运用于岩石室内试验时标定或校准径向变形传感器。岩石径向变形传感器标定装置由螺旋测微器和位移转换装置组成，所述的位移转换装置由连接固定套筒，位移转换器，导向连接器，横向位移杆，弹簧及螺帽构成，标定时，将待标定的径向变形传感器套在导向连接器上，与横向位移杆保持接触，转动螺旋测微器上方旋纽使之产生向下的位移，这一位移经位移转换器传递给横向位移杆，使之产生水平向位移，本实用新型解决了传感器不同标定方法之间存在标定精度及误差分析不统一的问题。本实用新型的标定装置结构简单，易于制造，操作方便，适用性广，可以用于对当前常用的三类径向变形传感器的标定与校准。
文档编号G01B21/32GK201740523SQ20102026787
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者胡元育, 艾东海, 高红 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所