本实用新型属于土体监测装备技术领域，更具体地说，是涉及一种土体动态应变测试装置。
背景技术：
铁路路基一般为土石结构，土石颗粒之间连接较弱，使得土石骨架结构具有不稳定性，当铁轨上有火车经过的时候，会产生动载荷，当动荷载及变形很小，土石颗粒之间的连结几乎没有遭到破坏，而土骨架的变形能够恢复，可以忽略塑性变形；随着动荷载的增大，土石颗粒之间的连接逐渐破坏，土骨架将产生不可恢复的变形；当动荷载增大到一定程度时，土石颗粒之间的连接几乎完全破坏。可见，在外荷载作用下，路基可能产生变形，严重的甚至会影响铁轨的轨迹，进而影响列车运行的安全性。因此，对路基的动态应变进行监测是保证铁路运行安全性的因素之一。但是，目前缺乏针对路基动态应变进行监测的测试装置，使得动应变监测不能有效的进行。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种土体动态应变测试装置，旨在解决缺乏针对路基动态应变进行监测的测试装置的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种土体动态应变测试装置，包括：
测试柱，为弹性构件；
承压盘，设有两个，两个所述承压盘分别固设于所述测试柱的两端，所述承压盘的盘面垂直于所述测试柱的长轴，且所述承压盘与所述测试柱同轴设置；
主应变片，设有四个，四个所述主应变片环绕所述测试柱的长轴均匀粘接于所述测试柱上，且四个所述主应变片均位于所述测试柱上相同的径向面上；以及
温度补偿应变片，所述温度补偿应变片与所述测试柱分隔设置。
作为本申请另一实施例，所述承压盘上设有温度补偿片粘接环，所述温度补偿片粘接环环绕设于所述测试柱外周，所述温度补偿片粘接环上粘接有所述温度补偿应变片。
作为本申请另一实施例，所述测试柱为硬质塑料柱。
作为本申请另一实施例，所述承压盘为铝合金盘。
作为本申请另一实施例，所述承压盘的直径与所述测试柱的直径之比大于5:1。
作为本申请另一实施例，所述主应变片设于所述测试柱的外侧壁上。
作为本申请另一实施例，所述测试柱为空心柱，所述主应变片设于所述测试柱的内侧壁上，所述测试柱的端部设有与所述测试柱的内腔连通的开口，与所述主应变片连接的线缆顺所述测试柱的开口处延伸到所述测试柱之外。
作为本申请另一实施例，所述测试柱的开口处设有环绕所述线缆设置并用于封堵所述开口的封堵环。
作为本申请另一实施例，所述承压盘上设有螺纹孔，所述测试柱的两端设有用于与所述螺纹孔螺纹配合的外螺纹结构。
作为本申请另一实施例，所述承压盘上还设有温度传感器。
本实用新型提供的土体动态应变测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型土体动态应变测试装置，在埋设在土体中后，通过承压盘承受测试柱两端一定区域内土体的压力，并将压力传递给测试柱，由于测试柱具有弹性，在承受压力后在自身轴向上能发生弹性形变，四个主应变片实时感测测试柱自身的应变，并通过线缆将应变信号传递给设于路基之外的信号处理设备中，由于四个主应变片环绕测试柱中轴均匀对称的设置，可以更有效地实现弯曲矫正，并判断出产生挤压弯曲的方向，减小了不均匀变形的影响；并且，通过与测试柱分隔设置的温度补偿应变片，能够实现温度补偿，剔除了温度对动应变测试的影响。本实用新型的土体动态应变测试装置能够根据测试需求在测试区域内埋设若干个，可以测试不同平面位置及不同深度的动应变，使用方便，且测试结果准确，可靠性好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的土体动态应变测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二提供的土体动态应变测试装置的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三提供的土体动态应变测试装置的结构示意图；
图4为本实用新型实施例一提供的土体动态应变测试装置的使用状态示意图。
图中：1、测试柱；2、承压盘；3、主应变片；4、温度补偿应变片；5、线缆；6、温度补偿片粘接环；7、封堵环；8、温度传感器；9-信号处理设备；10-路基；11-限位凸起
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的土体动态应变测试装置进行说明。所述土体动态应变测试装置，包括测试柱1、承压盘2、主应变片3和温度补偿应变片4。测试柱1为弹性构件；承压盘2设有两个，两个承压盘2分别固设于测试柱1的两端，承压盘2的盘面垂直于测试柱1的长轴，且承压盘2与测试柱1同轴设置；主应变片3设有四个，四个主应变片3环绕测试柱1的长轴均匀粘接于测试柱1上，且四个主应变片3均位于测试柱1上相同的径向面上；温度补偿应变片4与测试柱1分隔设置。
在埋设测试装置时，测试柱1的长轴需要平行于竖直方向。
本实用新型提供的土体动态应变测试装置，与现有技术相比，在埋设在土体中后，通过承压盘2承受测试柱1两端一定区域内土体的压力，并将压力传递给测试柱1，由于测试柱1具有弹性，在承受压力后在自身轴向上能发生弹性形变，四个主应变片3实时感测测试柱1自身的应变，并通过线缆5将应变信号传递给设于路基之外的信号处理设备9中，由于四个主应变片环3绕测试柱1中轴均匀对称的设置，可以更有效地实现弯曲矫正，并判断出产生挤压弯曲的方向，减小了不均匀变形的影响；并且，通过与测试柱1分隔设置的温度补偿应变片，能够实现温度补偿，剔除了温度对动应变测试的影响。本实用新型的土体动态应变测试装置能够根据测试需求在测试区域内埋设若干个，可以测试不同平面位置及不同深度的动应变，使用方便，且测试结果准确，可靠性好。
其中，测试柱1的应变ε＝δι/ι，δι为测试柱1的轴向形变量，ι为测试柱1的原始长度。
具体地，温度补偿应变片4可以只设置一个。
作为本实用新型提供的土体动态应变测试装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，承压盘2上设有温度补偿片粘接环6，温度补偿片粘接环6环绕设于测试柱1外周，温度补偿片粘接环6上粘接有温度补偿应变片4。由于温度补偿片粘接环6与测试柱1分隔设置，温度补偿片粘接环6不容易因压力而随着测试柱1发生变形，进而在保证温度补偿应变片4有效装配的同时，也防止温度补偿应变片4受到弹性变形的影响。作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，温度补偿片粘接环6的材质与测试柱1的材质一致。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，测试柱1为硬质塑料柱，使得测试柱1重量较轻，且具有一定弹性。
具体地，测试柱1为尼龙柱。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，承压盘2为铝合金盘。铝合金材质重量轻，强度高，不仅能有效的承受土体的压力，自身的重量也不会对测试柱1的形变产生影响，保证了测试的准确性。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，承压盘2的直径与测试柱1的直径之比大于5:1。这种比例设置，使得承压盘2能有效接收来自于土体的压力，同时也能使测试柱1发生有效的弹性形变，保证测试结果准确。
具体地，承压盘的直径为100mm，测试柱1的直径小于20mm。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图1及图2，主应变片3设于测试柱1的外侧壁上。主应变片3设于测试柱1外部，方便安装。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图3，测试柱1为空心柱，主应变片3设于测试柱1的内侧壁上，测试柱1的端部设有与测试柱1的内腔连通的开口，与主应变片3连接的线缆5顺测试柱1的开口处延伸到测试柱1之外。主应变片3设于测试柱1内部，不易受到土体的摩擦，不易损坏，使用寿命更长。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图3，为了使测试柱1内腔得到有效密封，防止土石颗粒进入内腔，测试柱1的开口处设有环绕线缆5设置并用于封堵开口的封堵环7。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，温度补偿应变片4粘接于温度补偿片粘接环6的外环面上。温度补偿片粘接环6的顶面或底面与承压盘2粘接，温度补偿应变片4设于温度补偿片粘接环6外部，方便安装。
具体地，温度补偿片粘接环6粘接于位于上方的承压盘2上或位于下方的承压盘2上。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，温度补偿应变片4粘接于温度补偿片粘接环6的内环面上。温度补偿应变片4设于温度补偿片粘接环6内侧，不易受到土体的摩擦，不易损坏，使用寿命更长。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图3及图4，承压盘2上设有螺纹孔，测试柱1的两端设有用于与螺纹孔螺纹配合的外螺纹结构。螺纹连接结构加工及组装都比较简单，且连接强度高，使用性能可靠。
具体地，承压盘2上的螺纹孔为通孔，在通孔的外端设置用于与测试柱1端面抵接的限位结构，或者，在测试柱1上设置用于与螺纹孔内端面抵接的限位凸起11，防止测试柱1旋拧过度，凸出于承压盘2。
具体地，承压盘2上的螺纹孔为盲孔。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，参阅图2至图4，承压盘2上还设有温度传感器8，温度传感器8可设于位于上方的承压盘2上或位于下方的承压盘2上。温度传感器8为铂电阻温度传感器。
作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，承压盘2的外径由背向测试柱1的方向向朝向测试柱1的方向逐渐减小。由于承压盘2背向测试柱1的盘面面积较大，能够更有效的接收对应区域内土体的压力
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.土体动态应变测试装置，其特征在于，包括：
测试柱，为弹性构件；
承压盘，设有两个，两个所述承压盘分别固设于所述测试柱的两端，所述承压盘的盘面垂直于所述测试柱的长轴，且所述承压盘与所述测试柱同轴设置；
主应变片，设有四个，四个所述主应变片环绕所述测试柱的长轴均匀粘接于所述测试柱上，且四个所述主应变片均位于所述测试柱上相同的径向面上；以及
温度补偿应变片，所述温度补偿应变片与所述测试柱分隔设置。
2.如权利要求1所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述承压盘上设有温度补偿片粘接环，所述温度补偿片粘接环环绕设于所述测试柱外周，所述温度补偿片粘接环上粘接有所述温度补偿应变片。
3.如权利要求1所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述测试柱为硬质塑料柱。
4.如权利要求1所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述承压盘为铝合金盘。
5.如权利要求1所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述承压盘的直径与所述测试柱的直径之比大于5:1。
6.如权利要求1所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述主应变片设于所述测试柱的外侧壁上。
7.如权利要求1所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述测试柱为空心柱，所述主应变片设于所述测试柱的内侧壁上，所述测试柱的端部设有与所述测试柱的内腔连通的开口，与所述主应变片连接的线缆顺所述测试柱的开口处延伸到所述测试柱之外。
8.如权利要求7所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述测试柱的开口处设有环绕所述线缆设置并用于封堵所述开口的封堵环。
9.如权利要求1-7中任意一项所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述承压盘上设有螺纹孔，所述测试柱的两端设有用于与所述螺纹孔螺纹配合的外螺纹结构。
10.如权利要求1-7中任意一项所述的土体动态应变测试装置，其特征在于，所述承压盘上还设有温度传感器。
技术总结