CN103017707A - 一种用于精确测量位移的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于精确测量位移的装置和方法，属于试验测量装置领域。该装置包括固定在待测构件上的平钢板，平钢板中心位置的轴承，靠近平钢板一侧中间位置设有安装在轴承内的凸起的T型钢板，固定在支架一端并与待测点在同一水平面的位移计，位移计的指针压在T型钢板上，支架的另一端固定在地面上。本发明解决了由于待测构件旋转而造成的位移测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于精确测量位移的装置和方法，属于试验测量装置领域。
背景技术
试验过程中，结构或构件在荷载作用下的位移是一项主要测试内容，而且这些位移通常都比较小，一般不超过毫米级别。现有的精度较高的位移计有千分表，LVDT等多种，完全可以满足要求，但是由于配套装置或试验方法不当，将导致较大的测量误差。
例如为研究建筑抗震性能，柱子在水平方向的荷载-位移关系通常需要测得。在测取水平方向位移的时候，因为在柱端发生水平位移的同时，竖向也将产生一定的转角，位移计与柱子接触的点也会随着变化，因此直接用位移计与柱子接触所测出的位移是存在较大误差的。
发明内容
发明目的：本发明提出一种用于精确测量位移的装置和方法，可以减小位移测量的误差。
技术方案：本发明采用的技术方案为一种用于精确测量位移的装置，包括固定在待测构件上的平钢板，平钢板中心位置的轴承，靠近平钢板一侧中间位置设有安装在轴承内的凸起的T型钢板，固定在支架一端并与待测点在同一水平面的位移计，位移计的指针压在T型钢板上，支架的另一端固定在地面上。
作为本发明的进一步改进，所述位移计指针上还设有指针套，可以让指针与T型钢板的接触更加紧密。在测量待测构件自身的变形位移时，所述支架一端固定位移计，另一端固定在待测构件上。
作为本发明的更进一步改进，所述T型钢板由靠近平钢板一侧与平钢板贴合的翼缘板和与翼缘板垂直连接的腹板组成，在翼缘板朝向轴承的一侧设有凸起，所述腹板的经过其重心并且与表面平行的竖直对称线不经过轴承的几何重心，位移计指针与腹板远离轴承几何中心的一面接触。腹板由于其重力相对于轴承几何中心，始终存在一个使腹板本身朝位移计指针一侧旋转的力矩，从而稳定地压在位移计指针上。
一种用于精确测量位移的方法，包括以下步骤：
1）在待测构件测点位置，画线确定位置，在构件上打孔安装膨胀螺栓，通过螺栓将平钢板固定于构件指定位置。
2）将轴承嵌固于平钢板中心位置的圆孔内。
3）T型钢板翼缘上凸起的圆柱，嵌固于轴承的内环，使T型钢板可以绕轴承自由转动。
4）安装支架，并将位移计固定于支架上，支架的高度应保证位移计指针恰好置于待测点，将位移计指针与T型钢板腹板压紧。
5）启动仪器设备，记录数据。
有益效果：本发明通过位移计与可以旋转的T型钢板的配合，解决了由于待测构件旋转而造成的位移测量误差。
附图说明
图1为本发明一种用于精确测量位移的装置使用时的结构示意图；
图2为本发明安装在待测构件上的机构的侧视图；
图3为本发明安装在待测构件上的机构的俯视图；
图4为本发明安装在待测构件上的机构的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1至4所示，本发明包括支架1、位移计2、以及安装在待测构件上的平钢板3、轴承4和T型钢板。在待测构件的测点位置附近打孔安装膨胀螺栓，并通过膨胀螺栓将平钢板3固定于构件指定位置。轴承4内嵌固定于平钢板3中心位置的圆孔内。所述T型钢板由靠近平钢板3一侧并与平钢板3贴合的翼缘板5和与翼缘板5垂直连接的腹板6组成，所述腹板6的经过其重心并且与表面平行的竖直对称线不经过轴承4的几何重心，位移计指针7与腹板6远离轴承4几何中心的一面接触，在翼缘板5朝向轴承4的一侧设有凸起9。该凸起9内嵌固定在轴承4的内环中，使得T型钢板可以绕轴承4的轴向自由转动。在与待测构件邻近的位置竖直地安装有支架1，支架1的一端嵌入与待测构件垂直的平面内，另一端固定有位移计2。位移计2应保证与待测点处在同一高度。当待测构件向位移计2一侧倾斜时，位移计指针7可以在腹板6表面滑动，并使得T型钢板转动以保持位移计2始终处于原水平面内不发生倾斜。为使位移计指针7与腹板6更紧密的接触，在指针端部还设有指针套8。
一种用于精确测量位移的方法，包括以下几个步骤：
1、在待测构件测点位置，画线确定位置，在构件上打孔安装膨胀螺栓，通过螺栓将平钢板3固定于构件指定位置。
2、将轴承4嵌固于平钢板3中心位置的圆孔内。
3、T型钢板翼缘板5朝向轴承4一侧的中间位置设有凸起9，内嵌固定于轴承4的内环，使T型钢板5可以绕轴承4的轴向自由转动。
4、位移计2固定于支架1的一端，支架1的另一端固定在地面上。位移计2的高度应保证位移计指针7恰好置于待测点，将位移计指针7与T型钢板的腹板6压紧。
5、启动仪器设备，记录数据。
Claims (5)
1.一种用于精确测量位移的装置，其特征在于：包括固定在待测构件上的平钢板，平钢板中心位置的轴承，靠近平钢板一侧的中间位置设有安装在轴承内的凸起的T型钢板，固定在支架一端并与待测点在同一水平面的位移计，位移计的指针压在T型钢板上，支架的另一端固定在地面上。
2.根据权利要求1所述的用于精确测量位移的装置，其特征在于：所述位移计指针上还设有指针套。
3.根据权利要求1所述的用于精确测量位移的装置，其特征在于：所述支架一端固定位移计，另一端固定在地面上。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的用于精确测量位移的装置，其特征在于：所述T型钢板由靠近平钢板一侧与平钢板贴合的翼缘板和与翼缘板垂直连接的腹板组成，在翼缘板朝向轴承的一侧设有凸起，所述腹板的经过其重心并且与表面平行的竖直对称线不经过轴承的几何中心，位移计指针与腹板远离轴承几何中心的一面接触。
5.一种用于精确测量位移的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在待测构件测点位置，画线确定位置，在构件上打孔安装膨胀螺栓，通过螺栓将平钢板固定于构件指定位置；
2）将轴承嵌固于平钢板中心位置的圆孔内；
3）T型钢板翼缘上凸起的圆柱，嵌固于轴承的内环，使T型钢板可以绕轴承自由转动；
4）安装支架，并将位移计固定于支架上，支架的高度应保证位移计指针恰好置于待测点，将位移计指针与T型钢板腹板压紧；
5）启动仪器设备，记录数据。
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