混凝土温度-应力试验机的位移测量装置及其应用

摘要

本发明混凝土温度-应力试验机的位移测量装置，设有两套相同的测量子系统，它们对称地分布在混凝土的试件(1)中轴线的两边，每个子系统由激光位移传感器(5)和与试件中轴线平行的碳纤维棒(3)组成；碳纤维棒的一端由固定座(2)装在试验机的主机座上，另一端安装激光位移传感器，其棒体则由主机座上的若干个导向座(4)活动支撑；激光位移传感器发射的激光(7)与试件中轴线平行，激光射到活动端的测量点(8)后返回；本装置测量的数字量由数字接口(6)传送至上位机或显示单元处理。本装置采用非接触式的测量方式，能够对混凝土试件进行激光三角法测量或激光干涉法测量，并且具有位移测量精度高和抗干扰能力强等优点。

主权项

1. 一种混凝土温度-应力试验机的无接触式激光位移测量装置，设有两套相同的测量子系统，它们对称地分布在混凝土的试件(1)中轴线的两边，每个子系统设有激光位移传感器(5)，其特征是每个子系统还设有与试件(1)中轴线平行的碳纤维棒(3)，碳纤维棒(3)的一端由固定座(2)装在试验机的主机座上，另一端即靠近试件(1)的活动端(9)处安装激光位移传感器(5)，该碳纤维棒的棒体则由固定在主机座上的若干个导向座(4)活动支撑；激光位移传感器(5)发射的激光(7)与试件(1)中轴线平行，利用上述的无接触式激光位移测量装置对混凝土试件(1)进行激光三角法测量，具体是：激光发射器(12)的光束经过聚焦透镜(13)聚焦后，射到混凝土试件(1)的活动端(9)的某一点后，散射的部分光束经过成像透镜(14)后射到电荷耦合器件(15)上；当活动端(9)在光束方向上移动了位移x后，相应的在电荷耦合器件的位移y计算出来，反射的激光(7)在电荷耦合器件(15)上形成的焦点会随着混凝土试件(1)的形变而发生相应的位移，电荷耦合器件(15)感应焦点的位置坐标，并由主控制电路(16)转换成相应的数字量，取两套测量子系统测量位移量的平均值，然后经数字接口(6)将测量的数字量传到上位机或显示单元；利用上述的无接触式激光位移测量装置对混凝土试件(1)进行激光三角法测量时，混凝土试件(1)的形变量为：γ＝(y1+y2)/2，公式中：y1、y2分别是两套子系统测量的活动端(9)的位移量。