本发明涉及建筑工程,尤其涉及一种frp筋应变自动测量装置及其测试方法。
背景技术:
1、frp筋(fiber reinforced polymer筋)是有多股连续纤维(如玻璃纤维,碳纤维等)通过基地材料(如聚酰胺树脂,聚乙烯树脂,环氧树脂等)进行胶合后,经特质的模具挤压并拉拔成型的新型复合材料。这种材料以其轻质、高强度、耐腐蚀和易于加工等特性,被广泛用于建筑、桥梁、隧道等工程中。为了确保frp筋在实际工程中的应用效果和安全性,对其力学性能的准确测量至关重要。应变测量是评估材料性能的关键指标之一,通过测量frp筋的应变,可以了解其在受力状态下的变形情况,进而分析其强度、刚度和耐久性等性能参数。相关的frp筋应变测量装置,常使用位移计或电阻应变片对frp筋的的拉伸长度进行测量,但位移计存在被拉伸破坏的风险,因此会影响frp筋的伸长长度的测量,而环境对电阻应变片的精确度影响较大,从而影响应变测量。
技术实现思路
1、鉴于上述情况,本发明提供一种frp筋应变自动测量装置及其测试方法,能够解决相关frp筋应变测量装置会影响试验人员的安全、损坏测量装置的问题。
2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案是提供一种frp筋应变自动测量装置,其包括:用于夹固于frp筋上的第一夹头和第二夹头;用于围设于所述frp筋外周的卷帘结构,所述卷帘结构包括卷轴组件和卷帘,所述卷帘的固定端卷设于所述卷轴组件上,所述卷轴组件可向远离所述第二夹头的方向移动地安装于所述第一夹头上;用于固定所述卷帘的自由端的固定件,所述固定件可向远离所述第一夹头的方向移动地安装于所述第二夹头上;红外线测距仪,活动连接于所述第一夹头上;用于接收并反射所述红外线测距仪发射的红外线光的测距板,活动连接于所述第二夹头上。
3、较佳地,所述卷帘结构为矩形,所述卷轴组件包括四个卷轴组件单元,每个所述卷轴组件单元包括固定座和转动连接于固定座内的卷轴,所述卷帘包括四个卷帘单元,每个所述卷帘单元的固定端分别卷设于所述卷轴上,四个所述卷轴组件单元的固定座首尾相连。四个卷轴组件单元组成矩形的卷帘结构,以围合于frp筋外周。
4、较佳地,所述卷轴组件与所述第一夹头之间连接有第一弹簧,所述第一弹簧套设于所述frp筋的外周,每个所述卷轴组件单元的固定座内侧连接有用于供所述第一弹簧的第一端卡设的第一u型卡,所述第一夹头为对称设置的两个第一半圆形箍板,每个所述第一半圆形箍板的两端对向延伸形成有第一翼缘板,所述第一翼缘板的端部连接有供所述第一弹簧的第二端挂设的第一l型板,两个所述第一半圆形箍板的第一翼缘板之间通过螺栓连接。第一夹头采用对称设置的一对第一半圆形箍板,使第一夹头夹固方便,且第一l型板和第一u型卡的设置,使第一弹簧拆卸安装方便。
5、较佳地,其中一个所述第一半圆形箍板上活动连接有用于承载所述红外线测距仪的连接板和用于限制所述连接板位置的限位件,所述连接板上设有供所述红外线测距仪的红外线光穿过的穿孔。通过调节连接板,并在连接板呈水平状态时使用限位件固定,从而使红外线测距仪为水平状态。
6、较佳地,所述第一半圆形箍板连接有第一连接柱,所述第一连接柱设有内螺纹,所述连接板上连接有第一螺杆,所述第一螺杆螺合于所述第一连接柱内,所述限位件为螺合于第一螺杆上的第一调节螺母。
7、较佳地,所述连接板上固定有用于遮挡所述红外线测距仪的遮挡板,所述遮挡板位于所述红外线测距仪与所述第一夹头之间。遮挡板可以进一步对红外线测距仪起到遮挡作用,防止红外线测距仪损坏。
8、较佳地,所述固定件为矩形框,所述矩形框套设于所述frp筋外周,每个所述卷帘单元的自由端固定有固定杆,所述固定杆上连接有挂耳,所述固定件的每个边框外侧连接有供所述挂耳挂接的限位块。卷帘单元的挂耳和固定件的限位块插接,可实现卷帘单元自由端的固定。
9、较佳地,所述固定件与所述第二夹头之间连接有第二弹簧,所述第二弹簧套设于所述frp筋的外周,所述固定件的每个边框内侧连接有用于供所述第二弹簧的第一端卡设的第二u型卡,所述第二夹头为对称设置的两个第二半圆形箍板,每个所述第二半圆形箍板的两端对向延伸形成有第二翼缘板,所述第二翼缘板的端部连接有供所述第二弹簧的第二端挂设的第二l型板,两个所述第二半圆形箍板的第二翼缘板之间通过螺栓连接。第二l型板和第二u型卡的设置,使第二弹簧拆卸安装方便。
10、较佳地,其中一个所述第二半圆形箍板上连接有第二连接柱,所述第二连接柱设有内螺纹,所述测距板上连接有第二螺杆,所述第二螺杆螺合于所述第二连接柱内且螺合有第二调节螺母。通过调节测距板,并在测距板呈水平状态时使用第二调节螺母固定,从而使测距板为水平状态,使测距板和连接板平行,从而方便红外线测距仪的使用。
11、本发明提供一种采用frp筋应变自动测量装置的测试方法,包括以下步骤:
12、于frp筋的两端分别安装锚固套筒,并安装于试验机上;
13、将所述第一夹头和所述第二夹头分别夹固于frp筋的标距两端;
14、使卷帘结构的卷轴组件向远离所述第二夹头的方向移动,使固定件向远离所述第一夹头的方向移动,直至所述卷轴组件和所述固定件分别移动至所述锚固套筒的位置处;
15、拉动卷帘的自由端,并固定于所述固定件上以覆盖住frp筋的整个工作段;
16、调整红外线测距仪、测距板至水平状态;
17、开启所述试验机和所述红外线测距仪,进行frp筋应变测试。
18、本发明的有益效果在于,本发明的一种frp筋应变自动测量装置及其测试方法,使用红外线测距仪,通过红外线长度的变化测量筋材的拉伸长度,不会有被拉伸破坏的风险,且环境对红外线测距仪的影响更小一点,使得测量结果准确度更高;且在卷帘结构的卷轴组件与第一夹头之间、在固定件与第二夹头之间连接有弹簧,在弹簧的作用下可背向移动卷轴组件和固定件并使其分别通过钢丝绑扎于试验机上,从而使卷帘覆盖住frp筋的整个工作段,适用于不同工作段的筋材试件,保护试验人员安全同时不影响试验人员观察筋材的试验现象,减少对红外线测距仪的损坏,还可以保持筋材破坏炸开后环境的整洁,方便打扫;且第一夹头和第二夹头的半圆形箍板上设有翼缘板和l型板、卷帘结构的固定座和固定件上设有u型卡,方便弹簧的拆装,此外第一夹头和第二夹头上还设有具有内螺纹的连接柱以与连接板、测距板上的螺杆连接,从而便于连接板、测距板的调平,保证红外线测距仪使用。本发明适用于不同工作段的筋材试件,能对实验人员和红外线测距仪起到保护作用,且结构简单、拆装方便。
1.一种frp筋应变自动测量装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,所述卷帘结构为矩形,所述卷轴组件包括四个卷轴组件单元,每个所述卷轴组件单元包括固定座和转动连接于固定座内的卷轴,所述卷帘包括四个卷帘单元,每个所述卷帘单元的固定端分别卷设于所述卷轴上,四个所述卷轴组件单元的固定座首尾相连。
3.如权利要求2所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,所述卷轴组件与所述第一夹头之间连接有第一弹簧,所述第一弹簧套设于所述frp筋的外周,每个所述卷轴组件单元的固定座内侧连接有用于供所述第一弹簧的第一端卡设的第一u型卡,所述第一夹头为对称设置的两个第一半圆形箍板,每个所述第一半圆形箍板的两端对向延伸形成有第一翼缘板,所述第一翼缘板的端部连接有供所述第一弹簧的第二端挂设的第一l型板,两个所述第一半圆形箍板的第一翼缘板之间通过螺栓连接。
4.如权利要求3所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,其中一个所述第一半圆形箍板上活动连接有用于承载所述红外线测距仪的连接板和用于限制所述连接板位置的限位件,所述连接板上设有供所述红外线测距仪的红外线光穿过的穿孔。
5.如权利要求4所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,所述第一半圆形箍板连接有第一连接柱,所述第一连接柱设有内螺纹,所述连接板上连接有第一螺杆,所述第一螺杆螺合于所述第一连接柱内,所述限位件为螺合于第一螺杆上的第一调节螺母。
6.如权利要求4所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,所述连接板上固定有用于遮挡所述红外线测距仪的遮挡板,所述遮挡板位于所述红外线测距仪与所述第一夹头之间。
7.如权利要求2所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,所述固定件为矩形框,所述矩形框套设于所述frp筋外周,每个所述卷帘单元的自由端固定有固定杆,所述固定杆上连接有挂耳,所述固定件的每个边框外侧连接有供所述挂耳挂接的限位块。
8.如权利要求7所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,所述固定件与所述第二夹头之间连接有第二弹簧,所述第二弹簧套设于所述frp筋的外周,所述固定件的每个边框内侧连接有用于供所述第二弹簧的第一端卡设的第二u型卡,所述第二夹头为对称设置的两个第二半圆形箍板,每个所述第二半圆形箍板的两端对向延伸形成有第二翼缘板,所述第二翼缘板的端部连接有供所述第二弹簧的第二端挂设的第二l型板,两个所述第二半圆形箍板的第二翼缘板之间通过螺栓连接。
9.如权利要求8所述的frp筋应变自动测量装置,其特征在于,其中一个所述第二半圆形箍板上连接有第二连接柱,所述第二连接柱设有内螺纹,所述测距板上连接有第二螺杆,所述第二螺杆螺合于所述第二连接柱内且螺合有第二调节螺母。
10.一种如权利要求1所述的frp筋应变自动测量装置的测试方法,其特征在于,包括如下步骤: