CN106092072B - 一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架 - Google Patents

一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架，包括：背板、第一滑轮、第二滑轮、铰支座和底座支架；第一滑轮设置在背板的上部且与背板的延伸方向垂直，其内边缘与垂线抵接；第二滑轮设置在背板的下部且与背板的延伸方向垂直，其外边缘与垂线抵接；第一滑轮的内边缘与背板的垂直距离小于第二滑轮的外边缘与背板的垂直距离；铰支座设置在背板的中部，用于固定直流直线位移传感器；底座支架设置在背板的底部，用于容纳连接在垂线末端的重锤，并用于将滑轮支架固定在安装面上，使得背板垂直于安装面。应用本发明将为实现高精度DCLVDT在铅垂线竖向变位检测中的应用提供了一种约束支架，解决了铅垂线竖向变位的高精度测量问题。

Description

一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架
技术领域
本发明涉及土木工程中的结构监测技术领域，尤其涉及一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架。
背景技术
在现有技术中，应用于核电站安全壳结构等大型构筑物的铅垂线竖向变位测试装置一般包括：测点装置11、铟瓦丝垂线12、垂线保护套管、重锤13、深度游标卡尺14及固定支座15，如图1所示(图1中省略了垂线保护套管)。此种方法在核电安全壳结构竖向变位中已经得到了广泛应用。
如图1所示，在现有技术中的铅垂线竖向变位测试装置中，深度游标卡尺与固定支座连接为一体，不产生相对位移，视为一个整体；固定支座则通过嵌入方式固定在安全壳混凝土基础底板，而基础底板与基岩连接。当安全壳墙体测点在试验或者温度荷载作用下产生竖向位移时，铟瓦丝垂线可带动深度游标卡尺刻度示数发生改变。因此，固定在安全壳基础底板上的固定支座，可作为不动点，而测点相对不动点距离的改变，则可通过深度游标卡尺获取。
然而，游标卡尺的精度有限，难以满足高精度的测量需求。因此，希望能使用直流直线位移传感器(DCLVDT)代替游标卡尺进行测量。但是，当传感器类型发生改变后，现有技术的铅垂线竖向变位测试装置中的游标卡尺支座已不能够满足DCLVDT的使用要求，因此，需要提出一种新的约束支架以满足新型传感器DCLVDT的测试与安全要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架，从而为实现高精度DCLVDT在铅垂线竖向变位检测中的应用提供了一种约束支架，解决了铅垂线竖向变位的高精度测量问题。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架，包括：背板、第一滑轮、第二滑轮、铰支座和底座支架；
所述第一滑轮设置在所述背板的上部且与所述背板的延伸方向垂直，所述第一滑轮的内边缘与所述垂线抵接；
所述第二滑轮设置在所述背板的下部且与所述背板的延伸方向垂直，所述第二滑轮的外边缘与所述垂线抵接；
所述第一滑轮的内边缘与所述背板的垂直距离小于所述第二滑轮的外边缘与所述背板的垂直距离；
所述铰支座设置在所述背板的中部，用于固定直流直线位移传感器，使得所述直流直线位移传感器的倾斜方向与垂线的倾斜方向一致；
所述底座支架设置在所述背板的底部，用于容纳连接在所述垂线末端的重锤，并用于将滑轮支架固定在安装面上，使得所述背板垂直于安装面。
较佳的，所述第二滑轮与所述背板的连接处还设置有调节紧固装置；
所述调节紧固装置用于在第二滑轮所在平面内对第二滑轮进行前后调整，调整第二滑轮与所述背板的垂直距离，并将第二滑轮固定在所述背板上。
较佳的，所述背板上设置有供所述铰支座上下滑动的滑槽；
所述铰支座上设置有将所述铰支座固定在所述滑槽上的固定装置。
较佳的，所述铰支座包括：垫母、可固定球铰链、表夹和蝶形螺母；
所述垫母的底部与背板固定连接；所述垫母的前部设置有可容纳所述可固定球铰链的球头的容纳腔；
所述表夹，用于夹持直流直线位移传感器；所述表夹中设置有供所述可固定球铰链的销杆穿过的通孔；
所述可固定球铰链的球头设置在所述垫母前部的容纳腔内；所述可固定球铰链的销杆穿过所述表夹与所述蝶形螺母连接。
较佳的，所述底座支架的边缘设置有多根保护杆，包围在所述重锤的周围。
较佳的，所述底座支架的底部中心设置有固定孔，用于将底座支架固定在安装面上。
较佳的，所述底座支架的底部还设置有至少多根底座调整螺栓，用于对滑轮支架的整体进行调节，使得所述背板垂直于安装面。
较佳的，所述背板的背面设置有加劲肋。
较佳的，所述第一滑轮的直径大于或小于所述第二滑轮的直径。
由上述技术方案可见，在本发明的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架中，由于设置了两个滑轮和一个铰支座，使得垂线在两个滑轮的共同约束下，在两个滑轮所在平面内不再会产生平面内的前后移动，而只能产生上下移动，约束了垂线在不需要的方向的移动，降低了测量误差；同时，铰支座还可使得被固定DCLVDT的倾斜方向与垂线的倾斜方向一致，因此，当测点产生竖向位移时，垂线将拉动DCLVDT的测量杆上下移动，获得精确的变位数据，从而为实现高精度DCLVDT在铅垂线竖向变位检测中的应用提供了一种约束支架，该滑轮支架可以配合DCLVDT使用，解决了铅垂线竖向变位的高精度测量问题，使得安全壳结构变位监测的自动化升级得以实现，改变了过去的人工读数方式，提高了测量精度以及自动化程度，对于电测技术的应用也具有积极意义。
附图说明
图1为现有技术中的铅垂线竖向变位测试装置的结构示意图。
图2为本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架与铅垂线竖向变位测试装置的连接示意图。
图3为本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架的结构示意图。
图4为本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架的立体结构示意图。
图5为本发明实施例中的无底座支架的滑轮支架的侧视图。
图6为图5的A—A视图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
图2为本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架与铅垂线竖向变位测试装置的连接示意图，图3为本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架的结构示意图，图4为本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架的立体结构示意图。
如图2～图4所示，本发明实施例中的用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架包括：背板20、第一滑轮21、第二滑轮22、铰支座23和底座支架24；
所述第一滑轮21设置在所述背板20的上部且与所述背板20的延伸方向垂直，所述第一滑轮21的内边缘与所述垂线12抵接；
所述第二滑轮22设置在所述背板20的下部且与所述背板20的延伸方向垂直，所述第二滑轮22的外边缘与所述垂线12抵接；
所述第一滑轮21的内边缘与所述背板20的垂直距离小于所述第二滑轮22的外边缘与所述背板20的垂直距离；
所述铰支座23设置在所述背板20的中部，用于固定直流直线位移传感器25(DCLVDT)，使得所述直流直线位移传感器25的倾斜方向与垂线12的倾斜方向一致；
所述底座支架24设置在所述背板20的底部，用于容纳连接在所述垂线12末端的重锤13，并用于将滑轮支架固定在安装面上，使得所述背板20垂直于安装面。
在上述的滑轮支架中，设置了两个滑轮：第一滑轮和第二滑轮。因此，垂线垂直到达第一滑轮时，将受到第一滑轮的约束，不产生第一滑轮平面外的移动；同理，当垂线垂直到达第二滑轮时，也将受到第二滑轮的约束，不产生第二滑轮平面外的移动。由于第一滑轮的内边缘与所述背板的垂直距离小于所述第二滑轮的外边缘与所述背板的垂直距离，因此垂线在经过第一滑轮之后，将在第一滑轮和第二滑轮所在的平面内产生偏斜，不再垂直。而当垂线经过第二滑轮之后，垂线在重锤的作用下，将继续保持垂直；而且，重锤的重量可以将垂线拉直，避免垂线出现弯曲的现象。垂线在第一滑轮和第二滑轮的共同约束下，在第一滑轮和第二滑轮所在平面内不再会产生平面内的前后移动，而只能产生上下移动。另外，被铰支座固定的DCLVDT的倾斜方向与垂线的倾斜方向一致，因此，当测点产生竖向位移时，垂线将拉动DCLVDT的测量杆上下移动，获得精确的变位数据。
另外，在上述的滑轮支架中使用了滑轮，使得垂线可以带动滑轮转动，垂线可以上下移动，因此产生有效的竖向位移的测试；而且，滑轮时可以转动的，因此可以减小垂线与滑轮之间的摩擦，从而也不会影响到位移的有效传递。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述第一滑轮的直径大于或小于所述第二滑轮的直径，即所述第一滑轮的直径与第二滑轮的直径不相等。因此，第一滑轮的内边缘与第二滑轮的外边缘不在一条垂线上，从而可以控制垂线的限位，使得垂线不会因为外界气流的干扰产生水平方向上的颤动以及摇摆。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述第二滑轮22与所述背板20的连接处还设置有调节紧固装置221；所述调节紧固装置221用于在第二滑轮22所在平面内对所述第二滑轮22进行前后调整，调整第二滑轮22与所述背板20的垂直距离，并将第二滑轮22固定在所述背板20上，不再产生前后移动。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述背板20上设置有供所述铰支座23上下滑动的滑槽(图中未示出)；所述铰支座23上设置有将所述铰支座23固定在所述滑槽上的固定装置(例如，紧固螺栓)。
或者，较佳的，如图5和图6所示，在本发明的具体实施例中，所述铰支座23包括：垫母231、可固定球铰链232、表夹233和蝶形螺母234；
所述垫母231的底部与背板20固定连接(例如，如图所示，所述垫母231的底部通过螺杆235与背板20固定连接)；所述垫母231的前部设置有可容纳所述可固定球铰链232的球头的容纳腔；
所述表夹233，用于夹持直流直线位移传感器25；所述表夹233中设置有供所述可固定球铰链232的销杆穿过的通孔；
所述可固定球铰链232的球头设置在所述垫母231前部的容纳腔内；所述可固定球铰链232的销杆穿过所述表夹233与所述蝶形螺母234连接。
因此，在本发明的技术方案中，可以通过对铰支座的调节，从而保证DCLVDT的倾斜方向与垂线的倾斜方向一致，减小DCLVDT的测量杆与传感器套筒的摩擦，从而保证位移的传递不产生过多损耗，以满足误差控制要求。经过现场的与千分表实际校核，利用50m长铟瓦丝(即垂线)进行位移传递时，综合测量误差可小于0.06mm，完全满足控制在0.1mm内的要求。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述背板20的背面设置有加劲肋201，用于加强滑轮支架的竖向平面外稳定性。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述底座支架24的边缘设置有多根(例如，3根)保护杆241，包围在所述重锤13的周围，用于避免重锤13受到外界的误碰撞。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述底座支架24的底部中心设置有固定孔240，用于将底座支架24固定在安装面上。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述底座支架24的底部还设置有至少多根(例如，3根)底座调整螺栓242，用于对滑轮支架的整体进行调节，使得所述背板垂直于安装面(例如，地面)，即使得所述滑轮支架的整体垂直于安装面。
综上所述，在本发明的技术方案中，由于在上述的滑轮支架中设置了两个滑轮和一个铰支座，使得垂线在两个滑轮的共同约束下，在两个滑轮所在平面内不再会产生平面内的前后移动，而只能产生上下移动，约束了垂线在不需要的方向的移动，降低了测量误差；同时，铰支座还可使得被固定DCLVDT的倾斜方向与垂线的倾斜方向一致，因此，当测点产生竖向位移时，垂线将拉动DCLVDT的测量杆上下移动，获得精确的变位数据，从而为实现高精度DCLVDT在铅垂线竖向变位检测中的应用提供了一种约束支架，该滑轮支架可以配合DCLVDT使用，解决了铅垂线竖向变位的高精度测量问题，使得安全壳结构变位监测的自动化升级得以实现，改变了过去的人工读数方式，提高了测量精度以及自动化程度，对于电测技术的应用也具有积极意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种用于铅垂线竖向变位传感器的滑轮支架，其特征在于，包括：背板、第一滑轮、第二滑轮、铰支座和底座支架；
所述第一滑轮设置在所述背板的上部且与所述背板的延伸方向垂直，所述第一滑轮的内边缘与所述铅垂线抵接；
所述第二滑轮设置在所述背板的下部且与所述背板的延伸方向垂直，所述第二滑轮的外边缘与所述铅垂线抵接；
所述第一滑轮的内边缘与所述背板的垂直距离小于所述第二滑轮的外边缘与所述背板的垂直距离；
所述铰支座设置在所述背板的中部，用于固定直流直线位移传感器，使得所述直流直线位移传感器的倾斜方向与铅垂线的倾斜方向一致；
所述底座支架设置在所述背板的底部，用于容纳连接在所述铅垂线末端的重锤，并用于将滑轮支架固定在安装面上，使得所述背板垂直于安装面。
2.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于，所述第二滑轮与所述背板的连接处还设置有调节紧固装置；
所述调节紧固装置用于在第二滑轮所在平面内对第二滑轮进行前后调整，调整第二滑轮与所述背板的垂直距离，并将第二滑轮固定在所述背板上。
3.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于：
所述背板上设置有供所述铰支座上下滑动的滑槽；
所述铰支座上设置有将所述铰支座固定在所述滑槽上的固定装置。
4.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于，所述铰支座包括：垫母、可固定球铰链、表夹和蝶形螺母；
所述垫母的底部与背板固定连接；所述垫母的前部设置有可容纳所述可固定球铰链的球头的容纳腔；
所述表夹，用于夹持直流直线位移传感器；所述表夹中设置有供所述可固定球铰链的销杆穿过的通孔；
所述可固定球铰链的球头设置在所述垫母前部的容纳腔内；所述可固定球铰链的销杆穿过所述表夹与所述蝶形螺母连接。
5.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于：
所述底座支架的边缘设置有多根保护杆，包围在所述重锤的周围。
6.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于：
所述底座支架的底部中心设置有固定孔，用于将底座支架固定在安装面上。
7.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于：
所述底座支架的底部还设置有至少多根底座调整螺栓，用于对滑轮支架的整体进行调节，使得所述背板垂直于安装面。
8.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于：
所述背板的背面设置有加劲肋。
9.根据权利要求1所述的滑轮支架，其特征在于：
所述第一滑轮的直径大于或小于所述第二滑轮的直径。
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