CN108020199A - 裂缝形变监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明所要解决的问题是如何使得裂缝监测仪具有弯折形变监测功能。裂缝形变监测仪，包括两立柱、测量杆、伸缩位移传感器A、角度传感器A、角度传感器B和数据监测端，两立柱固定安装在裂缝两边的结构上，两立柱垂直于各自所在结构平面，测量杆两端为圆筒，圆筒母线方向与测量杆成一定角度，圆筒内径与立柱外径相等，两圆筒套在两立柱外，测量杆的一边或两边具有伸缩结构，并在伸缩结构处安装有伸缩位移传感器A，测量杆中部有一单轴转动结构，并在单轴转动结构处安装有角度传感器A，角度传感器B安装在一边或两边的立柱和圆筒处，所有传感器测得的数据通过无线或有线的方式传送到数据监测端。通过一根测量杆有机地将这些监测功能集于一体，全面而准确。

Description

裂缝形变监测仪
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其是构建物、建筑物或地面裂缝的监测。
背景技术
目前，裂缝监测仪可测量缝宽、裂缝两边平移和错位等数据，但未见其具有裂缝弯折形变测量功能。
所谓弯折形变，即裂缝两边沿裂缝所在轴线发生旋转，导致两边所在平面不再保持平行。当裂缝受到当面挤压时，很容易发生弯折形变，例如，桥梁受到巨大水流冲击，冲击处可能发生弯折。这种形变对裂缝两边的结构稳定性威胁很大。
弯折形变不表现在裂缝两边在平面上的相对平移，也不表现在裂缝两边在垂直于平面所在方向上的错位，虽然其可能表现在缝宽上，但因其关系到两边所在平面的夹角，其与缝宽存在本质上的区别。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何使得裂缝监测仪具有弯折形变监测功能。
裂缝形变监测仪，包括两立柱、测量杆、伸缩位移传感器A、角度传感器A、角度传感器B和数据监测端，两立柱固定安装在裂缝两边的结构上，两立柱垂直于各自所在结构平面，测量杆两端为圆筒，圆筒母线方向与测量杆成一定角度，圆筒内径与立柱外径相等，两圆筒套在两立柱外，测量杆的一边或两边具有伸缩结构，并在伸缩结构处安装有伸缩位移传感器A，测量杆中部有一单轴转动结构，并在单轴转动结构处安装有角度传感器A，角度传感器B安装在一边或两边的立柱和圆筒处，所有传感器测得的数据通过无线或有线的方式传送到数据监测端。
两立柱的连接线与裂缝走向垂直，圆筒母线方向与测量杆垂直，单轴转动结构转轴方向与裂缝走向相同。
测量杆的伸缩结构是由两段相互套接的套筒组成，套筒横截面为圆形或多边形，伸缩位移传感器A两端分别安装在两段套筒上。
角度传感器A的旋转中心轴在单轴转动结构的转动轴线上，角度传感器A本体与转盘分别与单轴转动结构所连两段固定相连。
角度传感器B的旋转中心轴在圆筒的转动轴线上，角度传感器B本体与转盘分别与立柱和圆筒固定相连。
还包括伸缩位移传感器B，其安装在某一立柱上，该立柱上圆筒和角度传感器B具有上下滑移空间，伸缩位移传感器B两端分别于圆筒和立柱固定连接，另一立柱上圆筒和角度传感器B上下滑移被限制。
本发明根据传感器测得的数据，即可在数据监测端计算出裂缝的弯折形变、平移、错位和缝宽。其中，弯折形变为角度传感器A的变化值；缝宽为两立柱之间距离的变化值，两立柱之间的距离可根据角度传感器A的角度值和测量杆两边的长度算出；平移为两立柱之间的距离在裂缝走向方向投影长度的变化，投影角度根据两角度传感器B得出；错位为伸缩位移传感器B的变化值。通过一根测量杆有机地将这些监测功能集于一体，能全面准确地监测和反应裂缝形变。
本发明实施简易，裂缝各形变在各传感器上均有相应反应，但在裂缝平移形变较大时，测量杆与裂缝垂直方向的偏离角度也较大，角度传感器A的读数与裂缝弯折角度值也有一定差距，由此带来了测量误差。
附图说明
图1是裂缝形变监测仪整体结构示意图；
图2是裂缝形变监测仪测量杆结构局部放大示意图；
图3是裂缝形变监测仪单轴转动结构结构局部放大示意图；
图4是裂缝形变监测仪伸缩位移传感器B结构局部放大示意图。
图中：1.立柱，2.测量杆，3.伸缩位移传感器A，4.角度传感器A，5.角度传感器B，6.数据监测端，7.圆筒，8.伸缩结构，9.单轴转动结构，10.套筒，11.角度传感器本体，12.角度传感器转盘，13.伸缩位移传感器B。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，裂缝形变监测仪，包括两立柱、测量杆、伸缩位移传感器A、角度传感器A、角度传感器B和数据监测端，两立柱固定安装在裂缝两边的结构上，两立柱垂直于各自所在结构平面，测量杆两端为圆筒，圆筒母线方向与测量杆成一定角度，圆筒内径与立柱外径相等，两圆筒套在两立柱外，测量杆的一边或两边具有伸缩结构，并在伸缩结构处安装有伸缩位移传感器A，测量杆中部有一单轴转动结构，并在单轴转动结构处安装有角度传感器A，角度传感器B安装在一边或两边的立柱和圆筒处，所有传感器测得的数据通过无线或有线的方式传送到数据监测端。仅在测量杆的一边具有伸缩结构，适用于裂缝形变较小的情况；角度传感器B仅安装在一边的立柱和圆筒处，适用于裂缝两边始终平行裂缝走向方向。
两立柱的连接线与裂缝走向垂直，圆筒母线方向与测量杆垂直，单轴转动结构转轴方向与裂缝走向相同。
测量杆的伸缩结构是由两段相互套接的套筒组成，套筒横截面为圆形或多边形，伸缩位移传感器A两端分别安装在两段套筒上。
角度传感器A的旋转中心轴在单轴转动结构的转动轴线上，角度传感器A本体与转盘分别与单轴转动结构所连两段固定相连。
角度传感器B的旋转中心轴在圆筒的转动轴线上，角度传感器B本体与转盘分别与立柱和圆筒固定相连。
实施例2
如图4所示，在实施例1的基础上，还包括伸缩位移传感器B，其安装在某一立柱上，该立柱上圆筒和角度传感器B具有上下滑移空间，伸缩位移传感器B两端分别于圆筒和立柱固定连接，另一立柱上圆筒和角度传感器B上下滑移被限制。伸缩位移传感器B能够高精度测量裂缝错位，适用于裂缝错位明显的情况；如实施例1未安装伸缩位移传感器B，错位也是可以通过测量杆形变计算出来，适用于裂缝错位较小的情况。伸缩位移传感器可为磁致伸缩位移计。

Claims (6)

1.裂缝形变监测仪，其特征为包括两立柱、测量杆、伸缩位移传感器A、角度传感器A、角度传感器B和数据监测端，两立柱固定安装在裂缝两边的结构上，两立柱垂直于各自所在结构平面，测量杆两端为圆筒，圆筒母线方向与测量杆成一定角度，圆筒内径与立柱外径相等，两圆筒套在两立柱外，测量杆的一边或两边具有伸缩结构，并在伸缩结构处安装有伸缩位移传感器A，测量杆中部有一单轴转动结构，并在单轴转动结构处安装有角度传感器A，角度传感器B安装在一边或两边的立柱和圆筒处，所有传感器测得的数据通过无线或有线的方式传送到数据监测端。
2.根据权利要求1中所述的裂缝形变监测仪，其特征为两立柱的连接线与裂缝走向垂直，圆筒母线方向与测量杆垂直，单轴转动结构转轴方向与裂缝走向相同。
3.根据权利要求1中所述的裂缝形变监测仪，其特征为测量杆的伸缩结构是由两段相互套接的套筒组成，套筒横截面为圆形或多边形，伸缩位移传感器A两端分别安装在两段套筒上。
4.根据权利要求1中所述的裂缝形变监测仪，其特征为角度传感器A的旋转中心轴在单轴转动结构的转动轴线上，角度传感器A本体与转盘分别与单轴转动结构所连两段固定相连。
5.根据权利要求1中所述的裂缝形变监测仪，其特征为角度传感器B的旋转中心轴在圆筒的转动轴线上，角度传感器B本体与转盘分别与立柱和圆筒固定相连。
6.根据权利要求1中所述的裂缝形变监测仪，其特征为还包括伸缩位移传感器B，其安装在某一立柱上，该立柱上圆筒和角度传感器B具有上下滑移空间，伸缩位移传感器B两端分别于圆筒和立柱固定连接，另一立柱上圆筒和角度传感器B上下滑移被限制。
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