[发明专利]一种土压力传感器校准装置

说明书

本发明公开了一种土压力传感器校准装置，包括支撑底座，所述支撑底座的上方设置有与其螺栓连接的箱体；所述箱体为筒状空腔结构，在箱体的筒状壳体上设置有接头，且在箱体的空腔内设置有试样筒；所述箱体上方设置有其螺栓连接的上盖；所述上盖的上部设置有加载油缸；所述支撑底座包括固定板；所述固定板呈四边形布置在底部，在固定板的四角垂直焊接有支架；所述支架的顶部焊接有环形面板。本发明可实现砂土介质的轴向和周向压力的同时加载和压力精确控制；轴向加载采用油腔薄膜结构形式，实现了竖向压力的柔性加载，解决了常用土压力校准装置压力利用钢板刚性加载存在的诸多问题。

技术领域

本发明属于土压力测量技术领域，特别是涉及一种土压力传感器校准装置。

背景技术

土压力是岩土工程支挡结构设计、深基坑开挖、土力学实验研究等工作中需要掌握的重要参数，工程实践和室内模拟试验过程中需要进行大量的土压力测量，通常测量的是土介质中的应力或土体与工程结构物的接触压力。目前土压力测量的基本方法是采用土压力传感器埋设于结构物表面和土中直接测量土的压力，土压力传感器（也称土压力盒）仍然是世界各国研究土与工程结构物的接触压力和土介质中应力的最主要的传感器。测量土压力时土压力传感器需要埋入土介质中或直接与土介质接触，通过土压力传感器所感应的荷载作用，获得土中应力或结构物承受的土压力。

目前土压力传感器厂家给出的土压力传感器的灵敏度等工作参数大多是在气压、水压或油压下校准获得的。由于土压力传感器与砂土介质的物理力学性质不可能完全相同，土压力传感器和砂土介质必将互相影响和作用，改变介质的原有应力场，引起应力重分布，导致传感器上感应到的力参数和原有应力场的参数有差异。这种因传感器和介质性质差异带来的误差通常称为匹配误差，其根本原因是由于介质环境的变化，以及传感器与介质的差异，特别是土介质散体材料，其应力和变形的调整更加复杂。因此，土压力传感器在使用之前一般要进行在与实际工作环境相似的砂土介质中校准，以得到实际情况下土压力传感器的工作参数。

现有土压力传感器校准装置中，多采用在刚性圆筒中装填砂土，将土压力传感器埋置于土体中，通过加载板上堆载、加气压、反力架中液压装置加载、离心机加载等方式实现对土压力传感器的校准。这些校准方式存在介质内应力不均匀、单向加载、不易产生较大土压力、无法多个传感器同时校准、功能单一等缺点。

发明内容

为实现上述使用新型的目的，本发明采取以下技术方案：

一种土压力传感器校准装置，包括支撑底座，所述支撑底座的上方设置有与其螺栓连接的箱体；所述箱体为筒状空腔结构，在箱体的筒状壳体上设置有接头，且在箱体的空腔内设置有试样筒；所述箱体上方设置有其螺栓连接的上盖；所述上盖的上部设置有加载油缸。

所述支撑底座包括固定板；所述固定板呈四边形布置在底部，在固定板的四角垂直焊接有支架；所述支架的顶部焊接有环形面板；所述环形面板的圆周面上均匀布置有用于与其上部箱体螺栓连接的螺纹孔。

所述箱体的上、下部外缘分别设置有上环形凸出平台和下环形凸出平台；所述箱体的内侧下部设置有内环形平台；所述上环形凸出平台的内环口处设置有密封沟槽；所述密封沟槽内设置有环形密封圈；所述内环形平台上设置有密封沟槽；所述密封沟槽内设置有环形密封圈；所述上环形凸出平台和下环形凸出平台上均设置有均匀布置的螺纹孔。

所述试样筒包括设置在底部的圆盘状底座；所述底座内平面上设置有用于安装土压力传感器安装凹槽，在底座的外圆周面上设置有均布的螺纹孔；所述底座上部设置有定位部件；所述定位部件的内部压设有用于承载砂土介质的橡胶囊；所述橡胶囊为圆筒结构，在橡胶囊的上、下部外缘分别设置有凸出筒体的上凸出平台与下凸出平台；所述下凸出平台上均匀布置有定位孔A并与底座平台外圆周面上的螺纹孔重合。

所述定位部件包括整体结构为环形平板的下压板；所述下压板压设在橡胶囊的下凸出平台上；所述下压板的环形四周均布有定位孔B，且在相邻的定位孔B之间垂直于下压板上设置有均布的支撑杆；所述支撑杆的上部设置有用于压紧橡胶囊上凸出平台的支撑板。