申请/专利权人：大连理工大学;四川华能泸定水电有限公司

申请日：2021-01-22

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN112798400B

主分类号：G01N3/02

分类号：G01N3/02;G01N3/06;G01N3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2021.06.01#实质审查的生效;2021.05.14#公开

摘要：一种均布激光位移传感器全方位测量试样全局变形的装置，属于土工试验技术领域。包括激光式动态跟踪装置、外置轮辐式力传感器、外置局部位移传感器、外置力轴承、激光位移传感器组装内外环、激光式动态跟踪装置等。激光式动态跟踪装置中的可旋转式激光位移传感器测量装置包括12个结构、功能相同的激光位移传感器和1个色标传感器，12个激光位移传感器沿内环周向均匀设于圆环上，设于压力室外壳外围一圈，色标传感器位于任意两个激光位移传感器之间。本发明装置可实现对三轴试样全表面不同部位进行扫描，实现轴向‑径向位移的精准测量，不受加载条件的约束；不会对三轴试样试验过程中的变形产生干扰；安装方法简单，操作简便，测量精度高。

主权项：1.一种均布激光位移传感器全方位测量试样全局变形的装置，其特征在于，所述的装置能够通过控制电机对试样进行整体扫描，实现试验过程中对试样变形全方位采集，用于三轴试验中试样表面轴向-径向位移测量；所述的装置包括激光式动态跟踪装置、外置轮辐式力传感器100、外置局部位移传感器101、垫板102、外置力轴承103、下孔压力传感器104A、上孔压力传感器104B、三轴压力室腔体围压传感器105、三轴压力室上盘106、激光位移传感器组装圆环109、三轴压力室下盘110、台座113、L型钢片连接板115、三轴试验试样118、试样底座119；所述的激光式动态跟踪装置包括有机玻璃三轴压力室外壳107、滑台111、光栅尺112、电机116、可旋转式激光位移传感器测量装置108；压力室内置轮辐式力传感器117；所述的外置轮辐式力传感器100上表面连接口与加载作动装置的油缸活塞轴下端相连，其下表面连接口与加载轴上端相连，用于测量三轴试样实际受力；所述的外置轮辐式力传感器100与下部的外置力轴承103同心相连，并保持垂直；所述的垫板102平面与三轴压力室上盘106平行，垫板102一端与轴承103连接，另一端上侧与外置局部位移传感器101端点相接；所述的三轴压力室上盘106上侧位置处装配下孔压力传感器104A、上孔压力传感器104B、三轴压力室腔体围压传感器105，外置力作动装置及相应的连接构件；所述的有机玻璃三轴压力室外壳107装配在三轴压力室上盘106和三轴压力室下盘110之间；所述的激光式动态跟踪装置中的光栅尺112侧面紧贴L型钢片连接板115，其底部固定在台座113上；所述的滑台111与电机116相邻布置，使其底部嵌入台座113；所述的滑台111上滑块外侧与十字型钢片内侧相连，并位于钢片正中心；在十字型钢片外边缘设置锚固孔，用于锁紧光栅尺112上的滑块；所述的激光位移传感器组装圆环109包括外环109A、内环109B，在外环109A的外边缘设置通孔，与L型钢片连接板115相连；所述的可旋转式激光位移传感器测量装置108包括12个结构、功能相同的激光位移传感器和1个色标传感器108M；12个激光位移传感器沿内环109B周向均匀设于圆环上，且设于有机玻璃三轴压力室外壳107外围一圈，并通过调平处理，使12个激光位移传感器的激光处于同一轴线处，并与三轴压力室上盘106和三轴压力室下盘110平行；所述的色标传感器108M位于任意两个激光位移传感器之间；所述的激光位移传感器108A包括激光传感器108A1、螺栓108A2、矩形钢片108A3、槽型钢片108A4、螺母108A5；所述矩形钢片108A3上设有两个螺纹孔；所述激光传感器108A1侧面与槽型钢片108A4垂向设置的侧壁相连；在槽型钢片108A4下侧设置通孔，在槽型钢片108A4水平设置的侧壁上覆盖矩形钢片108A3，矩形钢片108A3与槽型钢片108A4之间并通过螺栓108A2进行锚固；在内环109B上设置螺纹孔，用于布置激光位移传感器108A，并进行对中和调平处理，通过螺栓108A2和螺母108A5进行锚固。

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