[发明专利]高静水压环境下的三轴引伸计

权利要求书

1.一种高静水压环境下的三轴引伸计，包括径向固定框架(1)，设置在径向固定框架(1)上的径向变形和应变测量装置，其特征在于：还包括固定在径向固定框架(1)上和径向固定框架(1)相垂直的轴向固定框架(24)，固定于位于径向固定框架(1)下方的轴向固定框架(24)下端的第一轴向弹性元件(29)，所述第一轴向弹性元件(29)的尾部和轴向固定框架(24)相垂直固定，第一螺栓(32)从第一轴向弹性元件(29)首部螺纹孔(33)上部穿过，固定在第一轴向弹性元件(29)首部，第一螺栓(32)另一端连接在轴向加载装置上，并随之同步运动，径向固定框架(1)上方的轴向固定框架(24)上端固定有第二轴向弹性元件(31)，所述第二轴向弹性元件(31)的尾部和轴向固定框架(24)相垂直固定，第二螺栓(35)从第二轴向弹性元件(31)首部螺纹孔(34)下部穿过，固定在第二轴向弹性元件(31)首部，第二螺栓(35)另一端连接在轴向加载装置上，并随之同步运动，所述第一轴向弹性元件(29)和第二轴向弹性元件(31)的上表面均贴有第一应变计(15)和第二应变计(16)，下表面均贴有第三应变计(17)和第四应变计(18)，所述第一应变计(15)、第二应变计(16)、第三应变计(17)和第四应变计(18)组成惠斯顿全桥(38)。

2.根据权利要求1所述的三轴引伸计，其特征在于：所述第一轴向弹性元件(29)和第二轴向弹性元件(31)均为悬臂梁结构。

3.根据权利要求1所述的三轴引伸计，其特征在于：所述径向变形和应变测量装置包括固定于径向固定框架(1)四边上的第一径向弹性元件(9)、第二径向弹性元件(19)、第三径向弹性元件(21)以及第四径向弹性元件(23)，所述第一径向弹性元件(9)、第二径向弹性元件(19)、第三径向弹性元件(21)以及第四径向弹性元件(23)的尾部和径向固定框架(1)的四边相垂直固定，且每只弹性元件都与其相邻的两只弹性元件相垂直，即第一径向弹性元件(9)的轴线与第二径向弹性元件(19)、第四径向弹性元件(23)的轴线垂直并与第三径向弹性元件(21)的轴线平行，四只弹性元件在总体上呈现出卍字形布置，第二径向弹性元件(19)与第四径向弹性元件(23)合成一组，通过应变计测量试件一个径向方向上的变形和应变，弹性元件第一径向弹性元件(9)与第三径向弹性元件(21)合成为一组，通过应变计测量试件另一个径向方向上的变形和应变，在径向固定框架(1)还开有均布的四个螺纹导向孔(3)，第一可调顶杆(4)从径向固定框架(1)外侧穿过螺纹导向孔(3)，第一螺母(5)套在第一可调顶杆(4)穿过径向固定框架(1)的一端，弹簧(2)一端固定在第一可调顶杆(4)上，与第一螺母(5)相接触，弹簧(2)另一端固定在第二可调顶杆(8)上，第二可调顶杆(8)一端穿过第一径向弹性元件(9)首部的螺纹孔(7)并与第二螺母(6)相连，第二螺母(6)和弹簧(2)固定，使得弹簧(2)的两端分别受到第一螺母(5)和第二螺母(6)的挤压，第二可调顶杆(8)另一端顶在试件(22)上，第二径向弹性元件(19)、第三径向弹性元件(21)以及第四径向弹性元件(23)的结构与安装方式与第一径向弹性元件(9)相同，所述第一径向弹性元件(9)、第二径向弹性元件(19)、第三径向弹性元件(21)以及第四径向弹性元件(23)的两面均贴有两个应变计，每个径向弹性元件的四个应变计组成惠斯顿全桥，该惠斯顿全桥同惠斯顿全桥(38)。

4.根据权利要求3所述的三轴引伸计，其特征在于，所述第一径向弹性元件(9)、第二径向弹性元件(19)、第三径向弹性元件(21)和第四径向弹性元件(23)均为悬臂梁结构。

5.根据权利要求1或3所述的三轴引伸计，其特征在于，所述惠斯顿全桥(38)的第一应变计(15)的引线正端(15+)、引线负端(15-)和第二应变计(16)的引线正端(16+)、引线负端(16-)分别接到第一接线端子(36)的第一端(a)、第二端(b)、第三端(c)、第四端(d)上，所有弹性元件另一面的第三应变计(17)的引线正端(17+)、引线负端(17-)和第四应变计(18)的引线正端(18+)、引线负端(18-)分别接到第二接线端子(37)的第一端(e)、第二端(f)、第三端(g)、第四端(h)上，第一应变计(15)的引线负端(15-)接第三应变计(17)的引线负端(17-)，第三应变计(17)的引线正端(17+)接第二应变计(16)的引线正端(16+)，第二应变计(16)的引线负端(16-)接第四应变计(18)的引线正端(18+)，第四应变计(18)的引线负端(18-)接第一应变计(15)的引线正端(15+)，第一接线端子(36)的第一端(a)为所有弹性元件一面处惠斯顿电桥供电正极，第三端(c)为电桥供电负极，第二端(b)为电桥输出信号正极，第四端(d)为电桥输出信号负极，第二接线端子(37)的第一端(e)为所有弹性元件另一面处惠斯顿电桥供电正极，第三端(g)为电桥供电负极，第二端(f)为电桥输出信号正极，第四端(h)为电桥输出信号负极。