CN105043234B - 结构变形缝空间形态的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构变形缝空间形态的监测装置，该装置包括固定在所述变形缝一侧结构表面的支架和设置在变形缝另一侧的球状接头，所述球状接头与支架球铰连接；所述球状接头上设有三根设有位移传感器的测缝针，三根测缝针两两相互垂直；所述变形缝靠近所述球状接头一侧的结构表面上设有第一平板，所述第一平板上固接有第二平板和第三平板，所述第一平板、第二平板和第三平板两两相互垂直，所述第二平板与变形缝基本平行，所述本根测缝针与三块平板分别相抵。该装置精度高、成本低且体积小，可以广泛应用于工程实践中。
Description
技术领域
本发明涉及一种结构变形缝的监测装置，具体涉及一种结构变形缝空间形态的监测装置。
背景技术
通常工程建筑难以避免出现各种裂缝并且不断发展，因此为了结构的安全需要对裂缝的发育情况进行实时的检测。而目前现有的裂缝监测仪器较多，取得了很好的效果，但也有一些缺陷。目前有的采用视频采集设备固定在裂缝的周围，保持一定的距离，对整段裂缝进行图像采集监测，通过图像的处理对裂缝的发展进行分析，但这种方法成本较高，且图像转化成数据过程复杂；有的监测仪采用两端固定裂缝两侧，两端通过连接杆连接，连接杆上安装位移传感器，通过记录裂缝的扩展对裂缝进行监测，这种方法虽然成本低廉，但只能对裂缝的一个方向的扩展进行监测，不能全面完整的对裂缝的发育进行监测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种精度高、成本低且体积小的结构变形缝空间形态的监测装置，该装置可以广泛应用于工程实践中。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种结构变形缝空间形态的监测装置，包括固定在所述变形缝一侧结构表面的支架和设置在变形缝另一侧的球状接头，所述球状接头与支架球铰连接；所述球状接头上设有三个测缝针，分别是第一测缝针、第二测缝针和第三测缝针，所述第一测缝针、第二测缝针和第三测缝针两两相互垂直，所述第一测缝针、第二测缝针和第三测缝针上均设有位移传感器；所述变形缝靠近所述球状接头一侧的结构表面上设有第一平板，所述第一平板上固接有第二平板和第三平板，所述第一平板、第二平板和第三平板两两相互垂直，所述第二平板与变形缝基本平行，第二平板比球状接头离变形缝更远；所述第一测缝针与第二平板相抵且两者相互垂直，所述第二测缝针与第一平板相抵且两者相互垂直，所述第三测缝针与第三平板相抵且两者相互垂直。
本发明中所述位移传感器优选磁致伸缩位移传感器。
本发明在使用时，所述支架的一端固定在所述变形缝的一侧，所述支架的另一端位于所述变形缝的另一侧并设有球状接头，所述球状接头球球铰于支架上，因此所述第一、第二和第三测缝针可随球状接头的移动而移动，从而利用测缝针中的位移传感器分别记录结变形缝的横向变化和纵向错位位移变化，从而达到对结构变形缝的三向位移的实时监测，得到相关结构变形缝的变化情况。本发明能同时对结构变形缝的三向扩展进行记录，不但精度较高、体积较小，而且成本低廉，因此能大量使用，可在工程实践中进行广泛推广。本发明已成功应用于北京地铁二号线的结构变形缝的监测，取得了很理想的效果。
上述技术方案的进一步改进是：所述测缝针在远离所述球状接头的一端嵌设有可滚动的滚珠，即滚珠与测缝针形成球铰结构。这样，测缝针的两端均为万向结构，可以适用于各种场合的位移测量，能够广泛应用于铁路、桥梁的长期监测。
上述技术方案的进一步改进是：所述测缝针呈圆柱体状，所述位移传感器内置在圆柱体内。进一步的，所述测缝针外侧设有保护罩。
上述技术方案的进一步改进是：所述支架为空心结构，所述支架内设有数据采集仪，所述位移传感器采集的数据经数据线传送至数据采集仪中。这样可便于进一步的数据处理。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的结构变形缝空间形态的监测装置如图1所示，包括固定在变形缝1一侧结构表面的支架2和设置在变形缝1另一侧的球状接头3，球状接头3与支架2球铰连接；球状接头3上设有三个测缝针，分别是第一测缝针3-1、第二测缝针3-2和第三测缝针3-3，第一测缝针3-1、第二测缝针3-2和第三测缝针3-3两两相互垂直，第一测缝针3-1、第二测缝针3-2和第三测缝针3-3上均设有位移传感器；变形缝1靠近球状接头3一侧的结构表面上设有第一平板4-1，第一平板4-1上固接有第二平板4-2和第三平板4-3，第一平板4-1、第二平板4-2和第三平板4-3两两相互垂直，第二平板4-2与变形缝1基本平行，第二平板4-2比球状接头3离变形缝1更远，第一测缝针3-1与第一平板4-1相抵且两者相互垂直，第二测缝针3-2与第二平板4-2相抵且两者相互垂直，第三测缝针3-3与第三平板4-3相抵且两者相互垂直。
本实施例中测缝针为圆柱形，其外形尺寸为长170mm、ф15mm的圆柱体，内置磁致伸缩位移传感器，量程可达100mm，灵敏度为0.01mm。将测缝针安装在与支架1球铰的球状接头3上，从而实现三向变位的监测。
本实施例还可以作以下改进：
1）测缝针在远离球状接头3的一端嵌设有可滚动的滚珠，即滚珠与测缝针形成球铰结构。这样，测缝针的两端均为万向结构，可以适用于各种场合的位移测量，能够广泛应用于铁路、桥梁的长期监测。
2）测缝针呈圆柱体状，位移传感器内置在圆柱体内，并测缝针外侧设有保护罩。这样不但结构紧凑，而且可以保护位移传感器，延长测缝针的寿命。
3）支架2为空心结构，支架2内设有数据采集仪5，位移传感器采集的数据经数据线传送至数据采集仪5中。这样可便于进一步的数据处理，并可通过数据线导出至计算机中。数据采集仪为现有技术，背景技术中提到的位移传感器就是通过数据采集仪采集数据。
本发明不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (4)
1.结构变形缝空间形态的监测装置，其特征在于：包括固定在所述变形缝一侧结构表面的支架和设置在变形缝另一侧的球状接头，所述球状接头与支架球铰连接；所述球状接头上设有三个测缝针，分别是第一测缝针、第二测缝针和第三测缝针，所述第一测缝针、第二测缝针和第三测缝针两两相互垂直，所述第一测缝针、第二测缝针和第三测缝针上均设有位移传感器；所述变形缝靠近所述球状接头一侧的结构表面上设有第一平板，所述第一平板上固接有第二平板和第三平板，所述第一平板、第二平板和第三平板两两相互垂直，所述第二平板与变形缝基本平行，所述第二平板比球状接头离变形缝更远，所述第一测缝针与第一平板相抵且两者相互垂直，所述第二测缝针与第二平板相抵且两者相互垂直，所述第三测缝针与第三平板相抵且两者相互垂直；所述测缝针在远离所述球状接头的一端嵌设有可滚动的滚珠；所述第三测缝针呈圆柱体状，所述位移传感器内置在圆柱体内。
2.根据权利要求1所述的结构变形缝空间形态的监测装置，其特征在于：所述测缝针外侧设有保护罩。
3.根据权利要求1所述的结构变形缝空间形态的监测装置，其特征在于：所述支架为空心结构，所述支架内设有数据采集仪，所述位移传感器采集的数据经数据线传送至数据采集仪中。
4.根据权利要求1所述的结构变形缝空间形态的监测装置，其特征在于：所述位移传感器为磁致伸缩位移传感器。
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