CN104165612A - 一种新型位移传感器转换及放大装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及试验测试技术领域，公开一种新型位移传感器转换及放大装置，包括一底座，所述底座上滑动设置有转换斜面体，所述底座上还设置有一水平位移计，所述水平位移计与转换斜面体的竖直面抵接，还包括一竖向指针，所述竖向指针与所述转换斜面体的倾斜面滑动连接。本发明的转换装置可以将竖向位移等量转换层水平位移，其放大装置可以设置不同的端部高度与斜面水平投影长度的比值来调整放大系数；可以用在支座等试件高度非常小或竖向变形非常小的伪静力试验中，以及拟动力、地震模拟、静力试验中，应用范围广泛，实用性强；可以直接安装在支座等试件的周边，装置的竖向指针及底座分别与设备的上下底板螺栓或磁铁相连，可以重复多次使用。
Description
技术领域
本发明涉及试验测试技术领域，尤其涉及一种位移传感器转换及放大装置。
背景技术
在采用伪静力的试验方法测试隔震橡胶支座等的竖向刚度时，其位移一般采用精度非常高的接触时位移传感器，其测得的信号经信号线传输到电脑中记录成可读写的数据文件，采用程序处理及可求得支座的竖向刚度，但有的隔震橡胶支座高度较小，而接触时位移传感器其自身的高度就已超过支座的高度，对此类支座竖向刚度的测试会出现因传感器无法放入导致不能测试的情况；对于硬度或刚度比较大的支座类试件，其竖向刚度可能较大，在竖向力加载的情况下，其竖向位移会非常小，采用上述接触式位移传感器可能无法测出，而进口的超高精度的位移传感器非常昂贵。
对上述第一个问题，如果开发出一种转换装置，将竖向位移等效转化为水平位移，同时将接触式位移计水平放置，位移传感器即可测出相应的位移。对上述第二个问题，借鉴第一个问题的思路，将竖向位移转换为水平位移，同时将其放大n倍，即可方便测试所需的微小位移。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种位移传感器转换及放大装置，可以将竖向位移转换成水平位移，同时如竖向位移较小，加设放大装置，利用平放的接触式位移传感器测试出所需要的位移值。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型位移传感器转换及放大装置，包括一底座，所述底座上滑动设置有转换斜面体，所述底座上还设置有一水平位移计，所述水平位移计与转换斜面体的竖直面抵接，还包括一竖向指针，所述竖向指针与所述转换斜面体的倾斜面滑动连接。
其中，所述转换斜面体的倾斜面与水平面的倾斜角度为45°。
其中，所述转换斜面体的倾斜面与水平面的倾斜角度小于45°。
其中，所述底座包括一底板，所述底板上安装有两个相对设置的竖向挡板，所述两个竖向挡板之间设置有两个平行设置的用于承载转换斜面体的滑杆。
其中，所述转换斜面体开设有用于所述滑杆穿过的杆孔。
其中，所述水平位移计包括位移计本体及设置在该位移计本体上的探针，所述位移计本体通过一垫板与底座连接，所述探针与转换斜面体的竖直面抵接。
进一步的，所述探针为设置有弹簧的探针。
其中，所述竖向指针包括相互连接的连接座及竖向臂，所述竖向臂的末端与转换斜面体的倾斜面滑动连接。
作为优选的，所述竖向臂的末端设置有滚轮，所述竖向臂通过该滚轮与转换斜面体的倾斜面滚动连接。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明的新型位移传感器转换及放大装置可以用在支座等试件高度非常小或竖向变形非常小的伪静力试验中，同时也可用到拟动力、地震模拟试验中，并可用到静力试验中，应用范围广泛，实用性强。
2、该装置直接安装在支座等试件的周边，装置的竖向指针及底座分别与设备的上下底板螺栓或磁铁相连，可以重复多次使用。
3、该装置可以通过采用螺栓或磁铁与设备上、下板连接，安装、拆卸方便。
4、该转换装置可以将竖向位移等量转换层水平位移，其放大装置可以设置不同的端部高度与斜面水平投影长度的比值来调整放大系数。
5、该装置构清晰，简单明了，易制作，成本低。
附图说明
图1为本发明的实施例1的结构示意图。
图2为本发明的实施例1的转换斜面体的结构示意图。
图3为本发明的底座的结构示意图。
图4为本发明的水平位移计的结构示意图。
图5为本发明的竖向指针的结构示意图。
图6为本发明的实施例2的结构示意图。
图7为本发明的实施例2的转换斜面体的结构示意图。
图8为本发明的新型位移传感器转换及放大装置的使用状态示意图。
图中：1-底座；11-底板；12-竖向挡板；13-滑杆；2-转换斜面体；21-竖直面；22-倾斜面；23-杆孔；3-水平位移计；31-位移计本体；32-探针；33-垫板；4-竖向指针；41-连接座；42-竖向臂；43-滚轮；5-上底板；6-下底板。
具体实施方式
以下结合附图及实施方式对本发明进行详细描述。
实施例1。
如图1-5所示，本实施例的新型位移传感器转换及放大装置，包括一底座1，所述底座1上滑动设置有转换斜面体2，所述底座1上还设置有一水平位移计3，所述水平位移计3与转换斜面体2的竖直面21抵接，还包括一竖向指针4，所述竖向指针4与所述转换斜面体2的倾斜面22滑动连接，其中，所述转换斜面体2的倾斜面22与水平面的倾斜角度为45°。
本实施例的新型位移传感器转换及放大装置仅仅具有位移转换的作用，在使用的过程中，首先将该装置放置于于试验设备的上底板5、下底板6之间，所述竖向指针4尾部采用磁铁石或螺栓与设备上底板5的底部相连，其头部部分与所述转换斜面体2的倾斜面22滑动连接，转换斜面体2设置于底座1上并且可沿水平方向自由滑动，水平接触式位移传感器固定于底座1上，其探针32的针头点接触斜面转换体的竖直面21，该装置底座1与试验设备的下底板6通过螺栓固定连接。
当隔震橡胶支座发生竖向压缩变形时，即上述装置的竖向指针4整体向下移动，该指针会推动转换斜面体2沿水平方向向水平接触式位移传感器方向移动，位移传感器的探针32会压入到位移传感器中，因转换斜面体2的倾斜面22与水平面的夹角为45度，竖向指针4向下移动的竖向位移即试验体的竖向变形将等于水平接触式位移传感所记录到的水平位移，该数据将会被电脑自动记录。
其中，所述底座1包括一底板11，所述底板11上安装有两个相对设置的竖向挡板12，所述两个竖向挡板12之间设置有两个平行设置的用于承载转换斜面体2的滑杆13，所述转换斜面体2开设有用于所述滑杆13穿过的杆孔23。所述转换斜面体2通过杆孔23穿设于滑杆13上，并可在该滑杆13上沿水平方向自由滑动，实现将竖向位移向水平位移的转换。
其中，所述水平位移计3包括位移计本体31及设置在该位移计本体31上的探针32，所述位移计本体31通过一垫板33与底座1连接，所述探针32与转换斜面体2的竖直面21抵接。进一步的，所述探针32为设置有弹簧的探针32。
其中，所述竖向指针4包括相互连接的连接座41及竖向臂42，所述竖向臂42的末端与转换斜面体2的倾斜面22滑动连接，所述连接座41用于与试验设备的上板连接。
作为优选的，所述竖向臂42的末端设置有滚轮43，所述竖向臂42通过该滚轮43与转换斜面体2的倾斜面22滚动连接，滚动连接不仅可以大大减小竖向指针4与转换斜面体2之间的摩擦力，提高为转移转换的精度，而且有利于延长设备的使用寿命。
实施例2。
如图6-7所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述转换斜面体2的倾斜面22与水平面的倾斜角度小于45°。本实施例的新型位移传感器转换及放大装置具有位移转换及位移放大的作用，其安装及运行过程同实施例1，所不同的是，由于斜面体的斜面与水平面的夹角较小，支座等试验体的竖向位移会被放大，其放大系数取决于斜面体的底部的最大高度与斜面竖直投影长度的比值；当支座等试验体发生向上的变形时，设备上板带动转换或放大装置的竖向指针4向上运动，水平接触式传感器的探针32部分因设有弹簧，此时弹簧将会伸长，从而推动斜面转换体向远离水平位移计3的方向运动，支座等试验体的竖向向上变形将等于接触式位移传感器的水平延伸位移，该位移被放大并通过传感器的信号线记录到电脑中。上述讲述的是伪静力试验中的情况，对拟动力或地震模拟设备，三种运动原理相同；而对静力试验，上述装置中竖向指针4及水平接触式位移传感器仅发生单向位移即可。
如图8所示为本发明的新型位移传感器转换及放大装置的使用状态示意图，竖向指针4的连接座41、底座1的底板11分别与试验设备的上底板5、下底板6螺栓或磁性固定连接，即可用于对试验设备的上底板5与下底板6之间的位移转换及放大。将上述与设备上、下板连接用的螺栓拧出或关掉磁性开关，即可取出该新型装置，使该装置可以多次重复使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：包括一底座，所述底座上滑动设置有转换斜面体，所述底座上还设置有一水平位移计，所述水平位移计与转换斜面体的竖直面抵接，还包括一竖向指针，所述竖向指针与所述转换斜面体的倾斜面滑动连接。
2.根据权利要求1所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述转换斜面体的倾斜面与水平面的倾斜角度为45°。
3.根据权利要求1所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述转换斜面体的倾斜面与水平面的倾斜角度小于45°。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述底座包括一底板，所述底板上安装有两个相对设置的竖向挡板，所述两个竖向挡板之间设置有两个平行设置的用于承载转换斜面体的滑杆。
5.根据权利要求4所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述转换斜面体开设有用于所述滑杆穿过的杆孔。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述水平位移计包括位移计本体及设置在该位移计本体上的探针，所述位移计本体通过一垫板与底座连接，所述探针与转换斜面体的竖直面抵接。
7.根据权利要求6所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述探针为设置有弹簧的探针。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述竖向指针包括相互连接的连接座及竖向臂，所述竖向臂的末端与转换斜面体的倾斜面滑动连接。
9.根据权利要求8所述的新型位移传感器转换及放大装置，其特征在于：所述竖向臂的末端设置有滚轮，所述竖向臂通过该滚轮与转换斜面体的倾斜面滚动连接。
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