CN108776000A - 一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于结构监测技术领域，涉及一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置。本发明的自由落锤自动反弹装置包括上框架环、滑道柱、承锤柱、落锤、锤头、滑块、激光传感器、承锤平台、承台磁力垫、落锤下磁力垫、落锤上磁力垫和下框架环。本发明实现了落锤自由下落后，落锤可自动反弹到初始位置，从而保证每次的锤击力一致，且反弹过程全自动完成。

Description

一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置
技术领域
本发明属于结构监测技术领域，涉及一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置。
背景技术
为保障桥梁安全，需要对桥梁进行定期检测，其中一种检测内容为测出桥梁的模态参数，例如频率、阻尼、振型，不同时期的这些参数进行对比，可了解桥梁结构的动力性能变化，从而发现异常，提前进行维护措施。
传统的模态参数检测方法是利用车行驶通过桥梁，通过提前布置在桥梁的传感器测量到卡车通过时桥梁的振动信号，进行模态参数识别，从而得到模态参数，然而此方法由于车行驶时产生的激励不平稳，用现有的方法难以对不平稳激励进行识别得到准确的模态参数信息，并且行驶通过的对桥梁的激励很小，对模态参数识别均是不利的。脉冲激励的激振力大，且现有的识别理论均是基于脉冲激励的，可准确识别到模态参数，因此，采用脉冲激励进行模态参数识别引起了桥梁检测的关注。
在进行脉冲激励时，现有工程人员常常带着力锤，在桥梁上进行锤击来实现。然而该种方法存在一定缺陷，首先人工锤击力难以控制，太大将砸坏桥面板铺装层，太小不能激出桥梁结构模态参数；第二问题是对于跨度稍大的桥梁，锤击点需要多个，耗费大量人力，且每次锤击力度难以保证一致。因此，寻找一种机器控制力锤装置，保证锤击力适中且多次锤击力度一致，是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是开发自由落锤自动反弹装置，实现桥梁锤击检测时锤击力可控且多次锤击力度一致，重点是借鉴如何保证落锤下落后进行自动反弹的问题。
本发明的技术方案：
一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，包括上框架环1、滑道柱2、承锤柱3、落锤4、锤头5、滑块6、激光传感器7、承锤平台8、承台磁力垫9、落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和下框架环12。
所述的上框架环1和下框架环12通过滑道柱2和承锤柱3固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱2和承锤柱3各两根，交替排列；所述的滑块6中间开有圆孔，穿过滑道柱2，滑块6可沿滑道柱2上下滑动；所述的落锤4位于落锤外围框架内，与滑块6连接为一体，随着滑块6上下移动；
所述的锤头5安装在落锤4的下表面上，锤头5的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫10共两个，分别安装在落锤4的下表面、靠近承锤柱3的位置；所述的落锤上磁力垫11共两个，分别安装在落锤4的上表面、靠近承锤柱3的位置；根据需要，增加多根承锤柱3，并在落锤4上靠近增加的承锤柱3的位置处增加多个落锤下磁力垫10和落锤上磁力垫11；
所述的承锤平台8共6个，其一端固定在承锤柱3内侧，分别位于承锤柱3的上部、中部和下部；承锤柱3中部的承锤平台8为可伸缩式平台，通过控制器控制；承锤柱3上部的承锤平台8的下表面上安装有承台磁力垫9，承锤柱3中部和下部的承锤平台8的上表面上安装有承台磁力垫9；所述的落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和承台磁力垫9的位置相对应；所述的激光传感器7安装在承锤柱3的上部和中部的承锤平台8的下方，与承锤柱3固定连接；可根据需要，在承锤柱3中部增加多个激光传感器7和伸缩式的承锤平台8；
所述的落锤上磁力垫11和落锤下磁力垫10为永磁体；
所述的承台磁力垫9，内部为线圈，可通过通电与断电使磁力产生与消失。
本发明的有益效果：实现了落锤自由下落后，落锤可自动反弹到初始位置，从而保证每次的锤击力一致，且反弹过程全自动完成。
附图说明
图1是自由落锤自动反弹装置的三维整体示意图。
图2是落锤的三维示意图。
图3是承锤平台和承台磁力垫的三维示意图。
图中：1上框架环；2滑道柱；3承锤柱；4落锤；5锤头；6滑块；
7激光传感器；8承锤平台；9承台磁力垫；10落锤下磁力垫；
11落锤上磁力垫；12下框架环。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，主要由上框架环1、滑道柱2、承锤柱3、落锤4、锤头5、滑块6、激光传感器7、承锤平台8、承台磁力垫9、落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和下框架环组成12。
落锤外围框架由上框架环1、下框架环12、两根滑道柱2、两根承锤柱3固定连接组成；落锤4两侧各与一个滑块6固定连接为一体，滑块6内有孔，穿过两根滑道柱2，可使落锤4沿着滑道柱2上下滑动；落锤4上有锤头5，锤头5内嵌力传感器，落锤4与锤头5连接面上固定有落锤下磁力垫10，落锤4上表面固定有落锤上磁力垫11，落锤上磁力垫11与落锤下磁力垫10为永磁体；承锤柱3上端装有伸出的承锤平台8和激光传感器7，该承锤平台8上的承台磁力垫9朝下；承锤柱3中间装有激光传感器7和可弹出的承锤平台8，下框架环12装有伸出的承锤平台8，这些承锤平台8上的承台磁力垫9朝上。承锤平台8上的承台磁力垫9内部为线圈，可通过通电与断电使磁力产生与消失。
初始时，承锤柱3上端伸出承锤平台8上的朝下的承台磁力垫9通电，产生磁力，与落锤4上表面的落锤上磁力垫11吸附在一起，保证落锤4不掉落；当进行锤击激励时，将承锤柱3上端朝下的承台磁力垫9断电，使落锤4自由下落，当锤头5落到地面时，里面的力传感器将产生力的测试数据，可通过有线或无线的方式传输出去，输入到控制器中，当控制器发现力传感器的测试数据到达最大开始减小时，将下框架环12伸出的承锤平台8上的承台磁力垫9内部线圈通电，产生磁力，与对应贴近的落锤下磁力垫10产生斥力，使落锤4反弹。当落锤4反弹到一定高度不能再上升时(该高度可通过提前计算确定)，落锤4下表面平面通过承锤柱3中间的激光传感器7，激光传感器7给控制器信号，通过控制器命令该处的承锤平台8从承锤柱3中弹出，其上的承台磁力垫9内部线圈通电，产出磁力，从而与落锤下磁力垫10产生斥力，使落锤4继续反弹上升，当锤头5下表面平面通过该处的激光传感器7时，激光传感器7给控制器信号，通过控制器命令该处的承锤平台8收回到承锤柱3中；落锤4继续上升，当需要上升高度较高时，可在承锤柱3中间增加多个激光传感器7和可弹出的承锤平台8，采用响应原理进行落锤4的连续反弹；当落锤4上表面通过承锤柱3上端的激光传感器7时，激光传感器7给控制器信号，通过控制器命令该处的承台磁力垫9内部线圈通电，产生磁力，吸附落锤上磁力垫11，使得落锤4回到初始位置，以备下次的锤击测试。这样，通过控制器控制实现落锤4的自由下落和自动反弹。

Claims (8)

1.一种用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置包括上框架环(1)、滑道柱(2)、承锤柱(3)、落锤(4)、锤头(5)、滑块(6)、激光传感器(7)、承锤平台(8)、承台磁力垫(9)、落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)和下框架环(12)；
所述的上框架环(1)和下框架环(12)通过滑道柱(2)和承锤柱(3)固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱(2)和承锤柱(3)各两根，交替排列；所述的滑块(6)中间开有圆孔，穿过滑道柱(2)，滑块(6)沿滑道柱(2)上下滑动；所述的落锤(4)位于落锤外围框架内，与滑块(6)连接为一体，随着滑块(6)上下移动；
所述的锤头(5)安装在落锤(4)的下表面上，锤头(5)的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫(10)共两个，分别安装在落锤(4)的下表面、靠近承锤柱(3)的位置；所述的落锤上磁力垫(11)共两个，分别安装在落锤(4)的上表面、靠近承锤柱(3)的位置；
所述的承锤平台(8)共6个，其一端固定在承锤柱(3)内侧，分别位于承锤柱(3)的上部、中部和下部；承锤柱(3)中部的承锤平台(8)为可伸缩式平台，通过控制器控制；承锤柱(3)上部的承锤平台(8)的下表面上安装有承台磁力垫(9)，承锤柱(3)中部和下部的承锤平台(8)的上表面上安装有承台磁力垫(9)；所述的落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)和承台磁力垫(9)的位置相对应；所述的激光传感器(7)安装在承锤柱(3)的上部和中部的承锤平台(8)的下方，与承锤柱(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，根据需要，增加多根承锤柱(3)，并在落锤(4)上靠近增加的承锤柱(3) 的位置处增加多个落锤下磁力垫(10)和落锤上磁力垫(11)。
3.根据权利要求1或2所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，所述的落锤上磁力垫(11)和落锤下磁力垫(10)为永磁体。
4.根据权利要求1或2所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，所述的承台磁力垫(9)，内部为线圈，通过通电与断电使磁力产生与消失。
5.根据权利要求3所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，所述的承台磁力垫(9)，内部为线圈，通过通电与断电使磁力产生与消失。
6.根据权利要求1、2或5所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，根据需要，在承锤柱(3)中部增加多个激光传感器(7)和伸缩式的承锤平台(8)。
7.根据权利要求3所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，根据需要，在承锤柱(3)中部增加多个激光传感器(7)和伸缩式的承锤平台(8)。
8.根据权利要求4所述的用于桥梁锤击检测的自由落锤自动反弹装置，其特征在于，根据需要，在承锤柱(3)中部增加多个激光传感器(7)和伸缩式的承锤平台(8)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111829911A (zh) * 2020-07-14 2020-10-27 北京建筑材料科学研究总院有限公司 浮筑地面填充找平层的性能测定装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286679A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Japan Pile Corp 杭の動的水平載荷試験方法及び動的水平載荷試験装置
CN203310590U (zh) * 2013-05-15 2013-11-27 湖南大学 一种用于桥面板动力检测的自由落锤反弹控制装置
CN103728190A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 华侨大学 一种多角度落锤冲击装置及其试验台
CN206648900U (zh) * 2017-03-22 2017-11-17 南京航空航天大学 一种落锤冲击试验用板材夹具平台

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286679A (ja) * 2007-05-18 2008-11-27 Japan Pile Corp 杭の動的水平載荷試験方法及び動的水平載荷試験装置
CN203310590U (zh) * 2013-05-15 2013-11-27 湖南大学 一种用于桥面板动力检测的自由落锤反弹控制装置
CN103728190A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 华侨大学 一种多角度落锤冲击装置及其试验台
CN103728190B (zh) * 2013-12-30 2016-05-18 华侨大学 一种多角度落锤冲击装置及其试验台
CN206648900U (zh) * 2017-03-22 2017-11-17 南京航空航天大学 一种落锤冲击试验用板材夹具平台

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111829911A (zh) * 2020-07-14 2020-10-27 北京建筑材料科学研究总院有限公司 浮筑地面填充找平层的性能测定装置

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