一种三轴仪应变测量用微型应变仪及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种三轴仪应变测量用微型应变仪及其制作方法，在青铜条（５）一侧贴有第一应变片（１）、第二应变片（２）和第一接线头（６），第一应变片（１）和第二应变片（２）与第一接线头（６）电连接，在青铜条（５）的另一侧贴有第三应变片（３）、第四应变片（４）和第二接线头（７），所述的第三应变片（３）和第四应变片（４）与所述的第二接线头（７）电连接，所述的第一接线头（６）和第二接线头（７）通过导线（８）与信号放大器电连接，在所述的青铜条（５）、第一应变片（１）、第二应变片（２）、第一接线头（６）、第三应变片（３）、第四应变片（４）和第二接线头（７）上覆盖有硅酮（９）。本发明专利技术是一种利用直接贴在试样侧面的微型应变仪，来测量试样中部向外的弯曲应变，能大幅度提高测量精度，其制作方法可行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三轴试验仪，特别涉及一种三轴试验仪的应变测量器，本专利技术还 涉及该应变测量器的制作方法。
技术介绍
土的三轴压缩试验是测定土体抗剪强度的一种比较完善的室内试验方法，目前国 内的大多数三轴试验装置为应变控制式三轴试验仪，它的研究已经比较成熟。但该装置有 一个缺点就是其测量结果的精度仅为o. 1mm，在通常的三轴剪切试验中，试验仪器的微小变 形会对轴向变形的测量产生影响，对于要求较高的三轴实验便会产生较大误差，而得不到 实验所要求的效果。这是一个亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种测量精度高的三轴仪应变测量用 微型应变仪。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供该三轴仪应变测量用微型应变仪的制 作方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的三轴仪应变测量用微型应变仪，在青铜条 一侧贴有第一应变片、第二应变片和第一接线头，所述的第一应变片和第二应变片与所述 的第一接线头电连接，在青铜条的另一侧贴有第三应变片、第四应变片和第二接线头，所述 的第三应变片和第四应变片与所述的第二接线头电连接，所述的第一接线头和第二接线头 通过导线与信号放大器电连接，在所述的青铜条、第一应变片、第二应变片、第一接线头、第 三应变片、第四应变片和第二接线头上覆盖有硅酮。为了解决第二个技术问题，本专利技术提供的三轴仪应变测量用微型应变仪的制作方 法，将应变片贴到青铜条上——布置线路——涂抹覆盖层——将装置与信号放大器连接， 具体步骤如下1)将应变片贴到青铜条上①制作一个参考底板在行距1mm的方格纸上画两条平行线，其间隔等于青铜条的宽度，再画一条贯穿 线垂直穿过两条平行线的中部，将方格纸放入一个聚乙烯塑料袋中；②改制接线头将现有的接线头切成条，保证两边的两条宽度之和等于青铜条的宽度；用透明胶 带将两边的两条粘在一起，使焊接点在外侧并且焊接点朝向透明胶带有粘性的一边，剪去 多余的胶带，将接线头分割成多片接线头，保证每一片上有4个焊接点；③排列放置应变片和接线头将一段透明胶带沿着参考底板上的平行线固定在参考底板上，透明胶带有粘性的 一边朝上，然后将两个应变片粘在透明胶带上，保证两个应变片摆放方向相同且都在平行线内部，并且应变片的连接导线的一侧要对着透明胶带；将一个改制好的接线头紧挨着应 变片固定到应变片的导线上，保证接线头有焊接点的一侧向下，然后将整条透明胶带从参 考底板上取下；④将应变片和接线头贴到青铜条上将青铜条切成矩形，宽X长X厚为3. 5X70X0. 2mm;用砂纸打磨青铜条两侧，再 用纱布蘸丙酮溶剂清洁青铜条；然后青铜条用胶带固定到参考底板上，保持青铜条相对于 平行线中部的贯穿线对称；将第③步中贴有应变片和接线头的透明胶带贴到青铜条上，贴 有应变片的一侧向下，保证应变片和接线头相邻一侧的边缘与贯穿线重合，并且应变片和 接线头不能超出青铜条的范围；将靠近接线头一端的透明胶带抬起，在应变片和接线头上 各点一滴黏合剂，将透明胶带迅速放回青铜条上，在透明胶带上盖一个聚乙烯的塑料袋并 用拇指用力压住应变片和接线头，20°C时要按压1分钟，期间不要移动手指；在室温下放置 至少4小时，然后按相同的方法贴青铜条另一边的应变片，一天以后将透明胶带慢慢地除 下，用酒精洗去粘状物；2)布置线路①处理主导线将一根四芯导线剪下60cm，将外层绝缘皮去掉，只留下聚四氟乙烯包裹红色导线、 白色导线、黑色导线、绿色导线作为主导线；将主导线一端的红色导线、白色导线、黑色导 线、绿色导线分散开5cm，并将红色导线、白色导线、黑色导线、绿色导线的末端Icm的绝缘 皮去下；从主导线的另一端剪下4cm长的一段，并拆散成红色导线、白色导线、黑色导线、绿 色导线，将红色导线和白色导线两端的绝缘皮去掉，仅剩下中间12mm;用类似的方法处理 黑色导线和绿色导线的短导线，差别是绝缘皮只要剩下中间的7mm ；将除下来的四种颜色 的聚四氟乙烯导线管每种颜色保留4mm，在后面步骤中要用到；将4种颜色的短导线对应各 自的颜色与主导线上的四条红色导线、白色导线、黑色导线、绿色导线分别拧成股，然后将 整条主导线上裸露导线丝的部位分别焊接为一体；②焊接应变片和接线头将两个应变片靠外侧的连接导线分别焊接到接线头相应的近端焊接点上，铜条两 侧共4个，注意焊接时要使连接导线保持成拱状；将应变片进行编号，应变片受拉一侧编为 第一应变片和第二应变片，另外一侧编为第三应变片和第四应变片；然后将事先准备的导 线管套在每个应变片剩下的导线上，第一应变片、第二应变片、第三应变片、第四应变片分 别对应红、白、绿、黑四种颜色的导线管；用镊子将每个导线管都弯曲成U型，然后把导线分 别焊接到对应的焊接点上；③焊接主导线和接线头分别把主导线上绿色导线和黑色导线的导线头焊接到第三应变片和第四应变片 对应的第二接线头的焊接点上，使绿色导线和黑色导线的短导线保持在外侧；将黑、绿短导 线弯到青铜条的另一侧，分别焊接到第一应变片和第二应变片对应的第一接线头的焊接点 上；分别把主导线上红色导线和白色导线的导线头焊接到第一应变片和第二应变片对应的 第一接线头的焊接点上，使红色导线和白色导线的短导线保持在内侧；将两条短导线交叉 后弯到青铜条的另一侧，分别把红色导线和白色导线的短导 线焊接到第三应变片和第四应 变片对应的第二接线头的焊接点上；将红色导线、白色导线、绿色导线和黑色导线一起绑到青铜条的边缘固定；3)涂抹覆盖层 ①将整个装置表面处理干净后将表面处理剂涂抹在应变片、接线头以及导线束的 范围内，两侧都涂抹完毕后晾干；②铲一些硅酮置于青铜条的中部，且使硅酮呈带状；静置一天，让硅酮自主的扩散 到青铜条的边缘，然后即可用相同的方法处理另外一侧；4)建立电桥将装置与信号放大器连接第一应变片与第二应变片是受拉一侧，第三应变片与第四应变片是受压一侧；整 个电路使用惠斯通电桥，红色导线和白色导线是输入电压，绿色导线和黑色导线是输出电 压；该装置不会输出压应变和拉应变，而测得的是弯曲应变，用7针串口与放大器连接。采取上述方案的三轴仪应变测量用微型应变仪及其制作方法，由于其对于试样变 形的测量结果是利用贴在试样上的测量器直接感应得到的，这就可以避免由于仪器的微小 变形给实验结果带来的影响，从而提高了三轴试验仪的测量精度，这对很多需要使用三轴 试验仪的研究带来很大的帮助。综上所述，本专利技术是一种利用直接贴在试样侧面的局部微型应变仪，来测量试样 中部向外的弯曲应变，能大幅度提高测量精度，其制作方法可行。附图说明图1是改制接线头示意图；图2是改制后的接线头结构示意图；图3是排列放置应变片示意图；图4是排列放置接线头示意图；图5是将应变片和接线头贴到青铜条上示意图；图6是处理主导线示意图；图7是焊接应变片和接线头一面示意图；图8是焊接应变片和接线头另一面示意图；图9是焊接主导线和接线头第一步示意图；图10是焊接主导线和接线头第二步示意图；图11是焊接主导线和接线头第三步示意图；图12是焊接主导线和接线头第四步示意图；图13是涂抹覆盖层示意图；图14是本专利技术结构示意图；图15是惠斯通电桥示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。参见图13、图14和图15，在青铜条5—侧贴有第一应变片1、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三轴仪应变测量用微型应变仪，其特征是：在青铜条（５）一侧贴有第一应变片（１）、第二应变片（２）和第一接线头（６），所述的第一应变片（１）和第二应变片（２）与所述的第一接线头（６）电连接，在青铜条（５）的另一侧贴有第三应变片（３）、第四应变片（４）和第二接线头（７），所述的第三应变片（３）和第四应变片（４）与所述的第二接线头（７）电连接，所述的第一接线头（６）和第二接线头（７）通过导线（８）与信号放大器电连接，在所述的青铜条（５）、第一应变片（１）、第二应变片（２）、第一接线头（６）、第三应变片（３）、第四应变片（４）和第二接线头（７）上覆盖有硅酮（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，师岩哲，何玉荣，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]