一种模型试验土体内部应变测量装置的制作方法

本实用新型涉及土体内部应变测量技术领域，具体是一种模型试验土体内部应变测量装置。

背景技术：

土体模型试验是岩土工程应用及研究中非常重要的一种手段，具有准确直观、同实际情况符合性好等优点，近些年来被广泛使用。岩土体模型试验的一个重要环节就是岩土体内部的数据采集。但是对于岩土体内部信息的采集非常困难，尤其是岩土体内部的应变位移数据的准确采集，一直缺少简便而精确的手段。

现有适用于模型试验土体内部应变测量的方法一般只能测量土中单点或竖向位移，或采用透明土+摄像图形识别技术，对于模型内土体各部位各方向应变测量尚没有很好的方法。还有一些测量装置只能测量土中某深度范围的竖向位移，而且采用人工读数，数据采集效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种模型试验土体内部应变测量装置，该装置结构简单，可以测量水平向及竖向的应变位移，以及土体内不同部位的应变及位移；自动采集数据，数据精度高，采集速度快。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种模型试验土体内部应变测量装置，包括模型试验箱、数据采集仪、水平应变计和竖向应变计，模型试验箱内填充试验土，若干个水平应变计根据试验需求水平设置在模型试验箱填充的试验土内，若干个竖向应变计根据试验需求竖直设置在模型试验箱填充的试验土内，每个水平应变计和竖向应变计通过数据线与模型试验箱外的数据采集仪连接。

所述的若干个水平应变计，间隔均匀水平设置在模型试验箱填充的试验土内。

所述的若干个竖向应变计，间隔均匀竖直设置在模型试验箱填充的试验土内。

所述的模型试验箱，为方形箱，长度大于30cm，宽度大于30cm，高度大于20cm。

所述的模型试验土，为细粒土，保证土体与应变计之间没有空隙，包括粘土或砂土等。

所述的应变计，采用埋入式高精度应变计，能与土体产生协同形变。

所述的采集仪，采用多通道采集仪与应变计配套，可同时读取多个应变计输出的信息并自动记录存储。

所述的数据线，采用具有良好的防水性和屏弊性，以及外层锡箔屏蔽覆盖率为100%的数据线。

本实用新型提供的一种模型试验土体内部应变测量装置，该装置通过在试验箱内设置水平应变计和竖向应变计，应变计通过数据线与数据采集仪连接，可以精确得到试验箱内土体各个位置的应变位移，自动采集数据，数据精度高，采集速度快。

附图说明

图1为实施例中的一种模型试验土体内部应变测量装置的结构示意图；

图中：1.模型试验箱2.模型内试验土3.水平应变计4.竖向应变计5.数据线6.数据采集仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型内容做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。

实施例：

如图1所示，一种模型试验土体内部应变测量装置，包括模型试验箱1、数据采集仪6、6个水平应变计3和3个竖向应变计4，模型试验箱为方形箱，长度大于30cm，宽度大于30cm，高度大于20cm。模型试验箱1内填充试验土2，模型试验土采用粘土或砂土等细粒土，保证土体与应变计之间没有空隙，6个水平应变计3根据试验需求间隔均匀的水平设置在模型试验箱填充的试验土2内，3个竖向应变计4根据试验需求间隔均匀的竖直设置在模型试验箱填充的试验土2内，水平应变计3和竖向应变计4采用埋入式高精度应变计，能与土体产生协同形变；每个水平应变计3和竖向应变计4通过具有良好的防水性和屏弊性，以及外层锡箔屏蔽覆盖率为100%的数据线5与模型试验箱1外的数据采集仪6连接，采用多通道采集仪与应变计配套，可同时读取多个应变计输出的信息并自动记录存储。

该装置的使用方法为：

1）在模型试验箱底部铺设一层试验土，土整平压实后，将6个水平应变计间隔均匀设置在试验土上，应变计与模型试箱底部或侧壁的距离应大于5cm；然后再在水平应变计上铺设试验土并碾压密实，保证应变计与土体间没有空隙；同时每个水平应变计单独使用数据线引出模型试验箱体外与数据采集仪连接；

2）在模型试验箱未填土前，在预埋置竖向应变计位置放一根竖向圆管，圆管内放入应变计，圆管内径比应变计外径大2～5mm；待填土到一定高度后，分段缓慢提出圆管，露出圆管内的应变计直接与土体接触，然后把填土压实；后续填土按照此方法直到把全部竖向应变计埋入土体内，各应变计单独用数据线引出并与数据采集仪连接；

3）模型试验箱内土体全部填筑完后，在土体表面施加外部荷载、光照或降雨，这些外部因素导致土体内部产生一定的应变及位移，而应变计与周围土体产生同步变形，并将应变及位移信息传输到外部的采集仪显示或存储。

技术特征：

1.一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，包括模型试验箱、数据采集仪、水平应变计和竖向应变计，模型试验箱内填充试验土，若干个水平应变计根据试验需求水平设置在模型试验箱填充的试验土内，若干个竖向应变计根据试验需求竖直设置在模型试验箱填充的试验土内，每个水平应变计和竖向应变计通过数据线与模型试验箱外的数据采集仪连接。

2.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的若干个水平应变计，间隔均匀水平设置在模型试验箱填充的试验土内。

3.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的若干个竖向应变计，间隔均匀竖直设置在模型试验箱填充的试验土内。

4.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的模型试验箱，为方形箱，长度大于30cm，宽度大于30cm，高度大于20cm。

5.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的模型试验土，为细粒土，保证土体与应变计之间没有空隙。

6.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的应变计，采用埋入式高精度应变计。

7.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的采集仪，采用多通道采集仪与应变计配套，同时读取多个应变计输出的信息并自动记录存储。

8.根据权利要求1所述的一种模型试验土体内部应变测量装置，其特征在于，所述的数据线，采用具有防水性和屏弊性，以及外层锡箔屏蔽覆盖率为100%的数据线。

技术总结
本实用新型公开了一种模型试验土体内部应变测量装置，包括模型试验箱、数据采集仪、水平应变计和竖向应变计，模型试验箱内填充试验土，若干个水平应变计根据试验需求水平设置在模型试验箱填充的试验土内，若干个竖向应变计根据试验需求竖直设置在模型试验箱填充的试验土内，每个水平应变计和竖向应变计通过数据线与模型试验箱外的数据采集仪连接。该装置通过在试验箱内设置水平应变计和竖向应变计，应变计通过数据线与数据采集仪连接，可以精确得到试验箱内土体各个位置的应变位移，自动采集数据，数据精度高，采集速度快。

技术研发人员：陈爱军;袁朝阳;刘艳平;吴明亮;李金虎;黄文昭
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：2019.12.31
技术公布日：2020.06.26