[实用新型]非接触式液态围压中试件形变实时监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土石形变监测领域，特别是一种非接触式液态围压中试件形变实时监测装置及方法。 

背景技术

形变监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态进行分析，对变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小、及位置变化的空间状态和时间特征。 

试验室中常用形变监测方法主要是在三轴试验围压加载筒中，通过加载使围压筒中活塞的上下移动来反映试件的竖向形变，没有特别有效的办法监测到围压筒内试件在围压环境下的横向形变。通过普通方法对变形体在一段时间范围内进行监测整理、记录数据、位移超限预警，存在人员主观、客观因素造成的操作失误或者判断误差，受环境、时间等因素不能长期、全天候进行监控，大量数据的存放和处理对监测人员也是一种麻烦。 

例如中国专利200910062902.7公开了一种，非饱和土三轴蠕变试验仪，也存在这只能监测竖向位移，不能监测横向位移的问题。因此有必要研发一种在液态围压环境中试件形变的数据实时采集、自动化预警的监测装置，对于解决现有问题有很大帮助。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非接触式液态围压中试件形变实时监测装置，可以以非接触的方式监测液态围压中试件的横向形变，并快速获得数据。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种非接触式液态围压中试件形变实时监测装置，包括围压筒，围压筒下端设有注水孔，围压筒上端设有活塞，在围压筒内设有用于承载试件的试件垫块，在围压筒内壁还设有多个用于监测试件形变的激光测量传感器。 

所述的激光测量传感器通过数据线与数据接收装置和数据处理装置连接。 

所述的活塞上方还设有锁定装置。 

所述的围压筒下设有升降装置。 

一种采用上述的装置进行试件形变实时监测的方法，包括以下步骤： 

一、将试件放入围压筒中，试件两端设置试件垫块，并置于活塞下方；

二、将密封围压筒移至三轴试验仪加载处，通过外接压力泵向围压筒中注水，直至试验围压值，保持压力状态；

三、开启激光测量传感器、数据接收装置、数据处理装置开关，将有关激光测量传感器和试件之间距离项数据归零；

四、通过三轴试验仪使升降装置上升，推动围压筒和试件上升，直至与活塞接触，此时活塞被锁定装置限位，由升降装置的上升给活塞施加荷载，继续保持试验围压值和荷载，通过激光测量传感器测量试件的横向变形或位移，并将信号处理后传送给数据接收装置和数据处理装置，通过活塞的移动距离测量试件的竖向位移，直至试件破坏；

通过上述步骤实现非接触式液态围压中试件形变实时监测。

当试件的位移超限时，数据处理装置报警。 

本实用新型提供的一种非接触式液态围压中试件形变实时监测装置，通过设置的激光测量传感器，可以在液态围压状态中，以非接触的方式测量试件的横向变形。本实用新型的方法实现了液态围压环境中试件横向形变的数据实时采集和自动化预警的监测。本实用新型测量精度高，不受外因影响，操作简便。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：激光测量传感器1，激光束2，活塞3，试件垫块4，试件5，围压筒6，数据接收装置7，数据处理装置8，数据线9，升降装置10，注水孔11，锁定装置12。 

具体实施方式

如图1中，一种非接触式液态围压中试件形变实时监测装置，包括围压筒6，围压筒6下端设有注水孔11，围压筒6上端设有活塞3，在围压筒6内设有用于承载试件5的试件垫块4，在围压筒6内壁还设有多个用于监测试件5形变的激光测量传感器1。本例中采用的激光测量传感器1采用可承受设计压力的光学测量型传感器，量程范围为0~500mm，精度为0.001mm，固定于围压筒内侧。主要功能是发出激光束2感知与试件5的距离。 

所述的激光测量传感器1通过数据线9与数据接收装置7和数据处理装置8连接。 

所述的活塞3上方还设有锁定装置12。所述的围压筒6下设有升降装置10。