[实用新型]一种用于精确计算冻结黏土泊松比的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土工工程器械技术领域，具体的说是一种用于精确计算冻结黏土泊松比的试验装置。

背景技术

人工冻土的力学参数是冻结法设计与施工的基础，是确定人工冻土强度和进行冻结壁参数设计的基础，随着中国冻结技术的发展，对冻结的力学参数的要求越来越多。但现有的测量冻结黏土的泊松比的方法是通过WDT-100人工冻土单轴试验机测得，该试验机只是在横向安置一个位移计，也就是只能测得一个点的横向应变，而该点不一定是弹塑性变形的转折点，所以对泊松比的测量存在很大的误差，越来越不能满足现在工程的要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构设计合理的、生产制造成本低的、操作使用方便的，能实现对冻结黏土应变进行检测以辅助冻结黏土泊松比计算的装置，即一种用于精确计算冻结黏土泊松比的试验装置。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于精确计算冻结黏土泊松比的试验装置，包括底板、激光器、光调制器、光检测器、信号处理器和光纤，所述激光器、光调制器、光检测器、信号处理器按照从左至右的顺序依次安装在底板的上端面上，所述光调制器、光检测器之间还设有支撑台，所述支撑台的左部、右部对称设有导向滑槽，所述导向滑槽内均滑动配合有滑移板，所述支撑台的上部设有中空状结构，所述中空状结构内通过轴承水平安装有双头螺杆，所述双头螺杆的左部、右部分别与对应的滑移板螺纹配合，所述支撑台的正上方设有两个位移计。所述滑移板的上部均安装有检测装置。

所述激光器与光调制器、光调制器与检测装置、检测装置与光检测器、光检测器与信号处理器之间均通过光纤相连。

所述支撑台的上端放置有土样块，使用时，通过操控双头螺杆旋转，进而驱使滑移板与滑移板相互靠拢，并使检测装置贴合在土样块上，当外力加载在土样块上后，即可利用检测装置进行横向应变的检测，同时使两个位移计放置在土样块的左上方、右上方，即可进行竖向应变的检测。

由激光器发射紫外线，经过光调制器调整好角度后，通过光纤到达土样块上，当被检测的土样块的应变发生变化时，光的反射光线会发生相应的变化，也就是光的强度发生相应的变化，随着光纤传入光检测器中，通过检测光强的变化实现对土样块的测量，最后通过信号处理器输出相应的数据。

所述滑移板的上部设有水平布置的展架，所述展架上固定安装有竖向固定板，所述检测装置安装在竖向固定板上。

所述检测装置包括三个检测器，所述检测器均包括微调螺栓、伸缩轴、弹簧、光纤传感器和导轴，所述竖向固定板上设有让位圆槽，所述微调螺栓通过螺纹配合的方式水平安装在竖向固定板上，所述伸缩轴的一端与微调螺栓通过轴承相连，所述导轴安装在伸缩轴上，且所述导轴与竖向固定板滑动配合，所述光纤传感器安装在伸缩轴的另一端，所述光纤传感器与光调制器、光检测器通过光纤相连，所述弹簧套装在伸缩轴上，所述弹簧的一端抵在光纤传感器上，所述弹簧的另一端抵在竖向固定板上。本实用新型共计采用六个检测器，以实现对横向应变的测量。利用检测器可实现微调，以确保光纤传感器紧密的贴合在土样块上。

所述双头螺杆的左端、右端均安装有转盘。

所述双头螺杆的左部、右部的螺纹的螺旋方向相反。本实用新型可根据实际的土样块的尺寸规格进行自身尺寸的调节，即通过旋转双头螺杆，即可驱使滑移板相互靠拢或者远离，从而能适应土样块，灵活程度高。

所述微调螺栓与让位圆槽的轴线重合，所述让位圆槽的直径大于伸缩轴的直径，且所述让位圆槽的直径小于弹簧的螺旋直径。这样设计的好处是：在微调的过程中，当微调螺栓转动时，带动伸缩轴远离土样块，伸缩轴会逐步的进入到让位圆槽内，而此时，弹簧则被阻挡在竖向固定板的右端面处，弹簧被压缩后所产生的弹性恢复力使得在检测时光纤传感器紧密的贴合在土样块上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有结构设计合理、生产制造成本低和操作使用方便等优点，能实现对冻结黏土应变进行检测以辅助冻结黏土泊松比计算，从而为冻结法施工提供更准确的力学参数。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1的I局部放大图；

图3为本实用新型的滑移板与检测器连接的结构示意图；

图4为本实用新型的支撑台、转盘、滑移板、检测器连接的俯视结构示意图。

具体实施方式