[发明专利]一种适用于土体变形现场测试和模型试验的小型三维土压力盒

权利要求书

1.一种适用于土体变形现场测试和模型试验的小型三维土压力盒，包括三维土压力测量模块（7）、偏转角度测量模块（12）；其特征在于：

所述三维土压力测量模块（7）包括多个土压力测量单元，多个土压力测量单元分别安装在安装骨架（1）的安装孔内，任意一土压力测量单元包括压阻元件（5）、传力活塞（4）、橡胶承压膜片（3）、膜片固定环（2）；压阻元件（5）设置在安装孔底面，压阻元件（5）、传力活塞（4）、橡胶承压膜片（3）、膜片固定环（2）依次由里向外安装在安装孔内；

橡胶承压膜片（3）与传力活塞（4）间的构成的油腔（13）内注满了液压油，当橡胶承压膜片（3）受压将使得油腔（13）压缩从而液压油推动传力活塞（4）向内运动，传力活塞（4）将推力作用在压阻元件（5）从而测得土压力；

偏转角度测量模块（12）安装在安装骨架（1）的卡槽内并固定，偏转角度测量模块（12）用于测量该土压力盒绕X,Y,Z 三轴的偏转角度；

所述小型三维土压力盒呈立方体形，在立方体形压力盒的五个侧面各安装了一个土压力测量单元，这五个土压力测量单元组成了三维土压力测量模块（7）。

2.根据权利要求1所述一种适用于土体变形现场测试和模型试验的小型三维土压力盒，其特征在于：立方体形压力盒底面安装了盖板（6），拆开盖板（6）能够看到安装骨架（1）的空腔。

3.根据权利要求1所述一种适用于土体变形现场测试和模型试验的小型三维土压力盒，其特征在于：所述偏转角度测量模块（12）为包含有高精度六轴角加速度计与数据处理器的集成电路板，数据处理器读取高精度六轴角加速度并经过处理后通过USB串口传输至电脑。

4.一种如权利要求1~3所述任意一种小型三维土压力盒的组装工艺：其特征在于包括以下步骤：

第一步：在压阻元件（5）的接线端（10）焊接导线，然后在压阻元件（5）背面涂胶粘贴在安装孔底面，并将信号线由引线孔（9）引入安装骨架（1）的空腔内；

第二步：将活塞密封圈（11）套在传力活塞（4）上然后一起送入安装孔内；

第三步：将橡胶承压膜片（3）安装在安装孔内，将注油孔（8）与安装骨架（1）的注油孔对齐，然后将橡胶承压膜片（3）固定环涂胶安装到位；

第四步：拧下注油孔（8）密封螺丝，向油腔（13）注满液压油；

第五步：重复上述步骤，依次将五个土压力测量单元安装完毕；

第六步：将偏转角度测量模块（12）安装在安装骨架（1）的空腔的卡槽内并用强力胶固定；

第七步：将三维土压力测量模块（7）和偏转角度测量模块（12）的信号线由引线孔（7）引出并在引线口做密封，然后将盖板（6）装配好；

通过上述步骤，完成小型三维土压力盒的组装。