CN106840064A - 一种桥梁伸缩缝位移监测装置 - Google Patents

一种桥梁伸缩缝位移监测装置 Download PDF

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殷新锋
王乐业
刘扬
陈前融
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Abstract

本发明公开了一种桥梁伸缩缝位移监测装置，桥梁伸缩缝一侧有第一梁板而另一侧有第二梁板，包括水平弹簧体、微处理器、预警装置、第一拉压力传感器、第二拉压力传感器、贴合固设于第一梁板端面的第一型钢，贴合固设于第二梁板端面的第二型钢，第一型钢设有第一凹口槽，第二型钢设有第二凹口槽，第一拉压力传感器内嵌于第一凹口槽内，第二拉压力传感器内嵌于第二凹口槽内，第一拉压力传感器通过弹簧体与第二拉压力传感器相连，第一拉压力传感器和第二拉压力传感器均通过微处理器与预警装置电连接。本发明实现了对伸缩缝平行和垂直于桥梁轴线方向的位移量的精准检测，效率高，实时性强，检查工作安全简便且结果可靠全面，大大节省了检测成本和检测工序。

Description

一种桥梁伸缩缝位移监测装置
技术领域
本发明属于桥梁检测技术领域，特别涉及一种桥梁伸缩缝位移监测装置。
背景技术
桥梁伸缩缝指的是设于相邻的两梁板之间的缝隙，桥梁伸缩缝多设置在梁端构造薄弱处，直接承受车辆荷载作用，又多暴露于自然环境中，受到多种复杂因素的影响，极易产生不同程度的位移变化。
桥梁伸缩缝是桥梁设计的一个重要组成部分，要求伸缩缝在平行和垂直于桥梁轴线的两个方向均能自由收缩，并能够适应温度、车辆荷载、湿度、收缩徐变等因素所引起的伸缩变化等。
伸缩缝的位移变化将会影响桥梁使用寿命及桥梁性能实现。因此伸缩缝的位移检测在桥梁例行检查中至关重要。目前主要通过站在桥面的检测人员进行肉眼判断识别，这种检测方法存在较大的安全问题，而且伸缩缝的位移变形肉眼无法准确地观测到，精确度低，容易误判，实时性差，无法及时发现问题并采取处置措施。
发明内容
现有的利用肉眼观察桥梁伸缩缝位移的方法存在较大的安全问题，精确度低，容易误判，实时性差，无法及时发现问题并采取处置措施。本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种桥梁伸缩缝位移监测装置，能够准确及时地发现伸缩缝的损伤。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种桥梁伸缩缝位移监测装置，桥梁伸缩缝一侧有第一梁板而另一侧有第二梁板，包括水平弹簧体、微处理器、预警装置、第一拉压力传感器、第二拉压力传感器、贴合固设于第一梁板端面的第一型钢，贴合固设于第二梁板端面的第二型钢，所述第一型钢设有朝向第二型钢的第一凹口槽，第二型钢设有朝向第一型钢并与第一凹口槽相对的第二凹口槽，第一拉压力传感器内嵌于第一凹口槽内，第二拉压力传感器内嵌于第二凹口槽内，第一拉压力传感器通过弹簧体与第二拉压力传感器相连，第一拉压力传感器和第二拉压力传感器均通过微处理器与预警装置电连接。
借由上述结构，弹簧体将两侧的拉压力传感器连接成整体，满足伸缩缝变形要求。通过第一拉压力传感器和第二拉压力传感器检测出伸缩缝平行于桥梁轴线方向的位移量，将物理信号转变为可测量的电信号输出。微处理器接收到水平位移信号后，将检测到的水平位移值送至预警装置显示，同时，微处理器将检测到的水平位移值与其内部预设的水平位移阈值进行比较，若检测到的水平位移值大于预设的水平位移阈值，则微处理器发出指令，控制预警装置工作，发出预警指示。
进一步地，还包括设于弹簧体内部中间的倾角传感器，所述倾角传感器通过微处理器与预警装置电连接。
倾角传感器用于检测伸缩缝垂直于桥梁轴线方向的位移量，将物理信号转变为可测量的电信号输出。微处理器接收到垂直倾角信号后，将检测到的垂直倾角值送至预警装置显示，同时，微处理器将检测到的垂直倾角值与其内部预设的垂直倾角阈值进行比较，若检测到的垂直倾角值大于预设的垂直倾角阈值，则微处理器发出指令，控制预警装置工作，发出预警指示。
进一步地，还包括无线发送模块和无线接收模块，所述微处理器依次通过无线发送模块、无线接收模块与预警装置电连接。
借由上述结构，基于无线通信网络技术检测桥梁伸缩缝位移变化并进行智能预警。
作为一种优选方式，所述预警装置包括显示屏。
作为第二种优选方式，所述预警装置包括指示灯控制模块和指示灯，无线接收模块通过指示灯控制模块与指示灯电连接。
作为第三种优选方式，所述预警装置包括移动终端。
将检测信息发送至移动终端，方便施工人员随时查看和记录。
进一步地，所述无线发送模块和微处理器设于控制箱内，所述控制线水平设于弹簧体上。
进一步地，所述无线接收模块和预警装置设于主机上。
本发明实现了对伸缩缝平行和垂直于桥梁轴线方向的位移量的精准检测，效率高，实时性强，能够准确及时地发现伸缩缝的变形失效问题，检查工作安全简便且结果可靠全面，大大节省了检测成本和检测工序。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为图1中I部的放大图。
图3为本发明的电路结构示意图。
其中，1为弹簧体，2为微处理器，3为预警装置，4为第一拉压力传感器，5为第二拉压力传感器，6为第一梁板，7为第一型钢，8为第二型钢，9为伸缩缝，10为第一凹口槽，11为第二凹口槽，12为倾角传感器，13为无线发送模块，14为无线接收模块，15为显示屏，16为指示灯控制模块，17为指示灯，18为控制箱，19为主机，20为第一预警指示灯，21为第二预警指示灯。
具体实施方式
如图1至图3所示，桥梁伸缩缝一侧有第一梁板6而另一侧有第二梁板，本发明桥梁伸缩缝位移监测装置包括水平弹簧体1、微处理器2、预警装置3、第一拉压力传感器4、第二拉压力传感器5、贴合固设于第一梁板6端面的第一型钢7，贴合固设于第二梁板端面的第二型钢8，第一型钢7和第二型钢8对称设置在相邻两块梁板侧面，桥梁伸缩缝9位于第一型钢7与第二型钢8之间，所述第一型钢7设有朝向第二型钢8的第一凹口槽10，第二型钢8设有朝向第一型钢7并与第一凹口槽10相对的第二凹口槽11，第一拉压力传感器4内嵌于第一凹口槽10内，第二拉压力传感器5内嵌于第二凹口槽11内，第一拉压力传感器4通过弹簧体1与第二拉压力传感器5相连，第一拉压力传感器4和第二拉压力传感器5均通过微处理器2与预警装置3电连接。
本发明还包括设于弹簧体1内部中间的倾角传感器12，所述倾角传感器12通过微处理器2与预警装置3电连接。
本发明还包括无线发送模块13和无线接收模块14，所述微处理器2依次通过无线发送模块13、无线接收模块14与预警装置3电连接。
所述预警装置3包括显示屏15、指示灯控制模块16和指示灯17（包括第一预警指示灯20和第二预警指示灯21），无线接收模块14通过指示灯控制模块16与指示灯17电连接。
所述无线发送模块13和微处理器2设于控制箱18内，所述控制线水平设于弹簧体1上。所述无线接收模块14和预警装置3设于主机19上。
控制箱18内的部件负责数据的处理和传输，远程控制指示灯17的开启，并将信息显示于显示屏15上，以此实现智能预警的效果。其中微处理器2负责数据的计算和处理，并发出指令；无线发送模块13与主机19上的无线接收模块14实现远程对接，传递数据和指令。显示屏15显示接收到的数据，指示灯控制模块16根据接收到的指令做出反应，控制指示灯17的开启，指示灯17由疝气闪光灯改装而来。
弹簧体1的弹性应变反应伸缩缝9的平行于桥梁轴线方向的位移变化。弹簧体1弹力除以弹簧刚度即得到伸缩缝9平行于桥梁轴线方向的位移，弹簧受拉，缝宽变大；弹簧受压，缝宽变小。弹簧两端的第一拉压力传感器4和第二拉压力传感器5（二者检测值相等）将弹簧体1的弹性应变这一物理信号转变为可测量的电信号输出。弹簧体1的具体长度根据现场情况以及日后检测需求的情况而定。
弹簧体1的倾斜角度反应伸缩缝9垂直于桥梁轴线方向的位移变化。倾斜角越大，位移值越大，严重时造成路面不平整，极易发生桥面跳车现象。倾角传感器12的原理是根据液体位置变化引起应变片的变化，从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。倾斜传感器在安置时应牢牢固定在弹簧体1的内部正中间，并处于水平状态。
微处理器2对第一拉压力传感器4、第二拉压力传感器5和倾角传感器12的电信号进行处理和计算，得到最终数据。微处理器2预设有水平位移阈值和垂直倾角阈值两个阀值，分别对应伸缩缝9两个方向的位移变化，当相应的数据超过阀值时，微处理器2发出指令，最终指示灯控制模块16接到指令，接通电路，第一预警指示灯20和/或第二预警指示灯21开启。第一预警指示灯20用来反应拉压力传感器的信息，即当伸缩缝9平行于桥梁轴线方向的位移变化值超过阀值时，第一预警指示灯20开启；第二预警指示灯21用来反应倾角传感器12的信息，即当伸缩缝9垂直于桥梁轴线方向的位移变化值超过阀值时，第二预警指示灯21开启。当指示灯17开启时，说明相应方向的位移变化较大，桥梁伸缩缝9极易发生变形破坏，施工人员应当立即对具体情况作出判断，及时根据桥面状况采取措施，进行维修。
无线发送模块13还可将信息发送至不同的接收媒介中显示出来，如智能移动终端或电脑上的应用软件，方便施工人员随时查看和记录。
本发明的信号传输线由供电电缆改装而成，用于信息的传输。长期考虑，信号传输线在安装时应仔细包装好避免破损，接线口要加固防止脱落。信号传输线的总体长度根据现场情况以及日后检测需求的情况而定。

Claims (8)

1.一种桥梁伸缩缝位移监测装置，桥梁伸缩缝一侧有第一梁板（6）而另一侧有第二梁板，其特征在于，包括水平弹簧体（1）、微处理器（2）、预警装置（3）、第一拉压力传感器（4）、第二拉压力传感器（5）、贴合固设于第一梁板（6）端面的第一型钢（7），贴合固设于第二梁板端面的第二型钢（8），所述第一型钢（7）设有朝向第二型钢（8）的第一凹口槽（10），第二型钢（8）设有朝向第一型钢（7）并与第一凹口槽（10）相对的第二凹口槽（11），第一拉压力传感器（4）内嵌于第一凹口槽（10）内，第二拉压力传感器（5）内嵌于第二凹口槽（11）内，第一拉压力传感器（4）通过弹簧体（1）与第二拉压力传感器（5）相连，第一拉压力传感器（4）和第二拉压力传感器（5）均通过微处理器（2）与预警装置（3）电连接。
2.如权利要求1所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，还包括设于弹簧体（1）内部中间的倾角传感器（12），所述倾角传感器（12）通过微处理器（2）与预警装置（3）电连接。
3.如权利要求1或2所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，还包括无线发送模块（13）和无线接收模块（14），所述微处理器（2）依次通过无线发送模块（13）、无线接收模块（14）与预警装置（3）电连接。
4.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，所述预警装置（3）包括显示屏（15）。
5.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，所述预警装置（3）包括指示灯控制模块（16）和指示灯（17），无线接收模块（14）通过指示灯控制模块（16）与指示灯（17）电连接。
6.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，所述预警装置（3）包括移动终端。
7.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，所述无线发送模块（13）和微处理器（2）设于控制箱（18）内，所述控制线水平设于弹簧体（1）上。
8.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝位移监测装置，其特征在于，所述无线接收模块（14）和预警装置（3）设于主机（19）上。
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