[实用新型]弹簧电阻式锚杆测力仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测力仪，尤其是一种弹簧电阻式锚杆测力仪，属于测量器具技术领域。

背景技术

目前，对于工程中边坡、洞室、隧道以及煤矿巷道等土木建筑结构，常采用锚杆(索)来支护。锚杆(索)支护作为一种非常有效的加固方法，而锚杆(索)支护的好坏直接影响到煤矿巷道的安全性，锚杆(索)受力大小及分布真实反映了锚杆的工作情况，由此可以判断锚杆(索)承载程度，测试是否发生屈服，进而判定结构是否安全，支护参数是否合理。目前，测量锚杆(索)受力的仪器主要有测力锚杆和锚杆(索)测力计。

锚杆测力计用于检测锚杆在工作状态下对岩壁的承托荷载，安设在锚杆托盘与岩壁之间，主要用于端头锚固锚杆和锚索的受力监测。目前锚杆测力计有电阻应变式、钢弦式、液压枕式等多种形式。测力锚杆是一种具有特殊结构的测量锚杆，作为普通锚杆安装在巷道中，但其杆体上各段的受力可以随时测取。测力锚杆根据电阻应变原理制成，主要由杆体、保护接头和YJK4500型多通道静态电阻应变仪等部分组成。测力锚杆受力后，杆体上各测点应变发生变化，应变量的大小与该测点的应力成正比，由静态电阻应变仪测出应变增量，应变增量乘以标定系数即为该点测量的应力值。每对应变片的应力值对应相加取平均值，即可得出各测点位置的平均应力，再乘以杆体横断面，即为该杆体所受的轴力。

但是，现有锚杆监测仪器成本比较昂贵，安装使用较为精细。而对于煤矿巷道这种现场施工复杂、工作条件恶劣、工作年限仅仅要求1-2年的支护锚杆受力监测，锚杆的使用量非常大，需对每个测点进行受力监测，判断锚杆受力是否失效，进而需要进行重新修补，故目前现有的锚杆监测仪器的成本、施工环境和安装使用的便利性等方面与实际需要均有较大差距。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种可以满足工程要求，并且结构简单、施工方便、成本低廉的弹簧电阻式锚杆测力仪，从而适合于在煤矿巷道中广泛推广应用。

为了达到以上目的，本实用新型的弹簧电阻式锚杆测力仪含有中空的筒体，所述筒体的中部安置有沿筒体长度方向延伸的弹簧，所述弹簧和筒体的下端相对固定，所述筒体和弹簧之间固定有沿筒体长度方向延伸的电阻丝，所述电阻丝上套有与之电连接的金属片，所述金属片与弹簧的上端固连。

本实用新型的目的由以下技术方案进一步实现：所述筒体的下端通过侧耳固定在下托盘上。

测量时，将下托盘安置在岩体等处固定，从电阻丝的下端以及金属片上引出通往外部数据采集系统的连接导线，当弹簧上部的锚杆(索)承受应力时，弹簧位置导致输出的电阻信号发生相应变化，从而可以测得到锚杆(索)内力变化，达到安全检测的目的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的弹簧电阻式锚杆测力仪如图1所示，主要由与外部数据采集系统通讯连接的内力测量系统组成。该内力测量系统包括1、弹簧；2、电阻丝；3、导电金属片；4、第一连接导线；5、第二连接导线；6、筒体；7、第一接线柱；8，第二接线柱；9、侧耳；10、下托盘；l1、上托盘。

筒体6的中部安置有沿筒体长度方向延伸的弹簧1，弹簧1下端与筒体的下端相对固定，筒体6的下端通过侧耳9固定在下托盘10上。筒体6和弹簧1之间固定有沿筒体长度方向延伸的电阻丝2，该电阻丝的上、下端分别通过第一接线柱7和第二接线柱8固定在筒体侧壁上。电阻丝2的下端与第二连接导线5电连接。该电阻丝上套有与之电连接的金属片3，即金属片3一端与弹簧1顶部固定连接，另一端设有圆孔，电阻丝2穿过金属片3端部的圆孔。该金属片的一端与弹簧1的上端以及第一连接导线4电连接。

使用时，第一连接导线4穿过筒体6上端的穿孔与外部数据采集装置连接，第二连接导线5穿过筒体6底部的下圆孔与外部数据采集装置连接；筒体6通过侧耳9固定连接于下板盘10上。锚杆(索)通过上托盘11支撑在弹簧1上。这样，锚杆(索)的内力测量可以通过电阻丝、导体金属片转化为对电阻丝电阻的测量，通过测量电阻丝电阻就可以确定锚杆(索)的内力。