CN109029802A - 传感器和支座 - Google Patents

Abstract

公开了一种传感器和支座，所述传感器的第二壳体套设于第一壳体内，第一监测模块设置于第一壳体和第二壳体形成的第一容置空腔内，通过监测第一壳体和第二壳体的距离信息，获取传感器数据。本申请传感器结构简单，可以以可拆卸地方式安装于已运行的桥梁的支座上，对桥梁进行实时监测。

Description

传感器和支座

技术领域

本申请涉及桥梁工程监测技术领域，具体涉及一种传感器和支座。

背景技术

支座是桥梁等工程承接上部和下部的重要部件，通过支座将上部的力传递到下部基础上。由于国内外桥梁在运行使用期间或在桥梁施工期间常有垮塌或局部破坏的恶性事故发生，而每次事故，都会给人民生命财产造成巨大的损失。桥梁垮塌的主要原因是由于外界各种因素使桥梁承受的荷载发生变化并积累到一定程度，超过其结构的承受能力造成的。为确保桥梁受力和车辆运行安全，需要对桥梁受力状态及使用状态进行实时监测，以便及时发现事故隐患并消除隐患。

目前，现有的监测方式均是在桥梁建设之前，根据桥梁施工或设计要求提前设计一种测力支座，将该测力支座安装于桥梁与墩台之间，对桥梁的受力情况进行监测。该测力支座的传感器等测力部件均设置于支座的内部，与支座设置为一体的，只能在桥梁建设的过程中使用，而无法用于已经建设好的桥梁中。同时，当测力支座的传感器出现故障时，无法维修或更换新的传感器继续对桥梁进行监测。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种传感器和支座，可以对已运行的桥梁进行实时监测并可以及时更换故障的传感器。

本申请第一方面，提供一种传感器，包括：

第一壳体；

第二壳体，以纵向可移动的方式套设于所述第一壳体内；

第一监测模块，设置于所述第一壳体和第二壳体形成的第一容置空腔内，用于获取第一壳体和第二壳体的距离信息；

其中，所述第一监测模块包括：

第一监测单元，固定于所述第一壳体内；

第二监测单元，与所述第一监测单元相对设置，固定于所述第二壳体内。

优选地，所述第一监测单元为激光发射器，所述第二监测单元为激光接收器，所述激光接收器沿激光发射光路与所述激光发射器相对设置。

优选地，所述激光发射器被配置为使得所述激光发射光路与所述第二壳体的底面平行，所述激光接收器沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体的内壁上；

其中，所述激光接收器与所述第二壳体的底面形成预定夹角。

优选地，所述激光发射器被配置为使得所述激光发射光路与所述第二壳体的底面垂直，所述激光接收器沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体的底面上。

优选地，所述第一监测单元为激光发射接收器，所述激光发射接收器被配置为使得所述激光发射光路与所述第二壳体的底面垂直；

所述第二监测单元为激光反射器，沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体的底面上；或者

所述第一监测单元为光栅滑动杆，所述第二监测单元为光栅检测装置；

其中，所述光栅检测装置设置有检测孔，所述光栅滑动杆沿所述检测孔移动时，所述光栅检测装置获取传感器数据；或者

所述第一监测单元为导磁装置，所述第二监测单元为励磁线圈，所述导磁装置与所述励磁线圈相对运动；或者

所述第一监测单元为触发装置，所述第二监测单元为电阻应变装置；

其中，所述电阻应变装置包括：

电阻应变支架，固定于所述第二壳体内；

应变电路，设置于所述电阻应变支架内；

电阻应变片，设置于所述电阻应变支架的顶部，与所述应变电路电连接；或者

所述第一监测单元为动极板，所述第二监测单元为定极板，所述定极板固定于所述第二壳体的内壁上，与所述动极板相对设置。

优选地，所述传感器还包括：

第三壳体；

第四壳体，与所述第一壳体固定连接，以横向可移动的方式与所述第三壳体套设；

第二监测模块，设置于所述第三壳体和第四壳体形成的第二容置空腔内，用于获取传感器数据；

其中，所述第二监测模块包括：

第三监测单元，固定于所述第三壳体内；

第四监测单元，与所述第三监测单元相对设置，固定于所述第四壳体内；

其中，所述第四壳体设置于所述第一壳体的顶部，与所述第一壳体之间形成间隙。

优选地，所述第三监测单元与所述第一监测单元结构相同，所述第四监测单元与所述第二监测单元结构相同。

第二方面，提供一种支座，包括：

上支撑板和下支撑板；

主体部，设置于所述上支撑板和下支撑板之间；

多个如第一方面所述的传感器，分别以可拆卸地方式设置于所述支座的上支撑板和下支撑板之间。

优选地，所述上支撑板和下支撑板的横截面大于所述主体部的横截面，以使得所述主体部的外侧与所述上支撑板和下支撑板之间形成连通的槽；

其中，所述上支撑板设置有多组第一凹槽，所述下支撑板在与所述第一凹槽对应的位置设置有第二凹槽，所述传感器固定于所述第一凹槽和第二凹槽中。

优选地，所述传感器为四个，两两对称设置在所述主体部的外侧。

本申请公开了一种传感器和支座，所述传感器的第二壳体套设于第一壳体内，第一监测模块设置于第一壳体和第二壳体形成的第一容置空腔内，通过监测第一壳体和第二壳体的距离信息，获取传感器数据。本申请传感器结构简单，可以以可拆卸地方式安装于已运行的桥梁的支座上，对桥梁进行实时监测。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本申请第一实施例的传感器的立体示意图一；

图2是本申请第一实施例的传感器的立体示意图二；

图3是本申请第一实施例的传感器的立体示意图三；

图4是本申请第二实施例的传感器的立体示意图；

图5是本申请第三实施例的传感器的立体示意图；

图6是本申请第四实施例的传感器的立体示意图；

图7是本申请第五实施例的传感器的立体示意图；

图8是本申请第五实施例的传感器的立体示意图；

图9是本申请第六实施例的传感器的主视图；

图10是本申请第七实施例的传感器的主视图；

图11是本申请第七实施例的传感器的主视图；

图12是本申请第八实施例的支座的立体示意图；

图13是本申请第八实施例的支座的主视图；

图14是本申请第八实施例的支座的俯视图；

图15是本申请第八实施例的支座的局部剖视图一；

图16是本申请第八实施例的支座的局部剖视图二；

图17是本申请第八实施例的支座的局部剖视图三。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一：

图1-图3是本申请实施例的传感器的结构示意图。如图1-图3所示，传感器1包括第一壳体11、第二壳体12和第一监测模块13。第二壳体12以纵向可移动的方式套设于第一壳体11内，两者形成第一容置空腔。第一监测模块13设置于第一容置空腔内，用于监测获取传感器数据。当第一壳体11和第二壳体12受到相互作用的外力时，第一壳体11和第二壳体12可以纵向相对移动，带动第一监测模块13在第一容置空腔内进行移动监测获取传感器数据。

第一壳体11包括第一开口111，所述第一开口111朝下设置。第二壳体12包括第二开口121，所述第二开口121朝上设置。所述第二开口121小于第一开口111，以使得第二壳体12套设于所述第一壳体11内，两者包围形成体积可变化的第一容置空腔。优选地，所述第一壳体11和第二壳体12内设置有弹簧等具有弹性的弹性部件，通过弹性部件使得第一壳体11和第二壳体12可以处于第一状态和第二状态。所述第一状态即第一壳体11和第二壳体12均没有受到外力的情况下，此时弹性部件不受力；第二状态是指第一壳体11和第二壳体12受到外力后，在弹性部件的弹力作用下相对移动。当外力消失时，第一壳体11和第二壳体12通过弹性部件的弹力从第二状态切换回第一状态。所述第一壳体11和第二壳体12可以设置为横截面为任意形状的柱形开口结构。优选地，所述第一壳体11和第二壳体12设置为圆柱形开口结构。

第一监测模块13包括第一监测单元131和第二监测单元132。第一监测单元131设置于第一壳体11内，与所述第一壳体11的顶部固定连接。第二监测单元132设置于第二壳体12内，与所述第一监测单元131相对设置。当第一壳体11受到向下的外力时，第一壳体11带动第一监测单元131向下移动，第一监测单元131和第二监测单元132的相对距离发生改变，进而使得监测获取的传感器数据发生变化。

在本实施例中，所述第一监测单元131为激光发射器，第二监测单元132为激光接收器。所述激光接收器沿激光发射器的激光发射光路与所述激光发射器相对设置，用于接收激光并将所接收的光能转换为电能，然后将相应的电信号参数通过无线或有线的方式发送给数据处理器进行处理和分析，进而判断桥梁是否在正常承载载荷范围内，并根据桥梁受力状态及时采取维护、加固等措施。在本实施例中，所述激光接收器的材料为石墨烯，可以吸收光子能量。所述激光接收器是在石墨烯层上蒸镀金属电极，通过金属电极与检测电路连接。所述激光接收器的工作原理是在金属和石墨烯接触的部分形成肖特基势垒，在肖特基势垒的空间电场区，被光激发出的过剩电子和空穴被电场分离，进而形成光电流。当激光发射器与激光接收器的相对距离不同时，激光接收器接收到光子能量不同，则产生的光电流不同。

在本实施例中，所述激光发射器通过固定杆133与第一壳体11固定连接，设置于所述第一壳体11的中心区域。所述激光发射器131的激光发射光路为水平方向，与所述第二壳体12的底面平行，如图1和图2所示的箭头方向。所述激光接收器沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体12的内壁上，以使得激光发射器发射的激光位于所述激光接收器的激光接收范围内。其中，所述激光接收器接收激光的表面设置为由上到下具有一定坡度的结构，即所述表面与第二壳体12的底面形成有预定夹角α，如图1所示。在本实施例中，所述预定夹角α为小于90度或大于90度，当有外力施加在第一壳体11和第二壳体12上时，第一壳体11和第二壳体12发生相对移动时，激光发射器发射的激光到达激光接收器表面的距离发生变化，进而使得激光接收器接收到的光的强度发生变化，进而改变内部的电信号，将所述电信号传输至数据处理器中，进行计算和分析，从而计算出第一壳体11和第二壳体12所承受的外力。

优选地，激光接收器可以设置为柱状结构，其内设置有通孔，所述通孔的表面用于接收激光。激光接收器的外壁与第二壳体12的内壁的形状相同以使得激光接收器与第二壳体12可以更加贴合的固定连接。激光接收器内的通孔可以设置为圆台结构。优选地，所述圆台结构的上端面大于下端面，如图2所示。当第一壳体11和第二壳体12受到复杂的外力时，第一壳体11带动激光发射器发生横向偏移，此时激光接收器仍可以接收到激光，达到监测的目的。

在另一实现方式中，所述激光发射器的激光发射光路为垂直方向，与所述第二壳体12的底面垂直，如图3所示的箭头方向。所述激光接收器设置为平面结构，沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体12的底面上，以使得激光发射器发射的激光位于所述激光接收器的激光接收范围内，如图3所示。当壳体受力时，带动激光发射器和激光接收器相对运动，使得所述激光发射器发射的激光到达激光接收器的相对距离发生变化，激光接收器就会改变内部的电信号，将所述电信号传输数据处理器中，进行运算分析，从而计算出壳体的承载载荷。优选地，所述激光接收器与所述第二壳体12的底面大小相同，当激光发射器发生横向移动时，激光接收器仍然能够接收到激光，使得传感器获取到传感器数据，提高传感器的监测的准确性。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于，所述传感器1的第一监测模块13不同，具体地：所述第一监测单元131为激光发射接收一体机，第二监测单元132为激光反射器，如图4所示。所述激光发射接收一体机的工作原理是将激光发射单元和激光接收单元，以相同的方向设置为一体结构。当激光发射单元通电发射激光时，激光通过激光反射器反射到激光接收单元上，使得激光接收单元相连接的电路导通，从而产生电信号。其中，所述激光发射单元可以是激光发射二极管，激光接收单元可以是光敏二极管等。

在本实施例中，所述激光发射接收一体机通过固定杆133与第一壳体11固定连接，所述激光发射接收一体机的激光发射光路与所述第二壳体12的底面垂直。所述激光反射器设置为平面结构，沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体12的底面上，以使得激光发射单元发射的激光位于所述激光反射器的激光接收和反射范围内，如图4所示。当壳体受力时，带动激光发射接收一体机和激光反射器相对运动，使得所述激光发射接收一体机发射的激光到达激光反射器的相对距离发生变化，同时，激光反射器反射激光的角度也会发生变化，激光接收单元接收到的光的强度发生变化，进而改变内部的电信号，将所述电信号传输数据处理器，进行运算分析，从而计算出壳体的承载载荷。优选地，所述激光反射器与所述第二壳体12的底面大小相同，当激光发射接收一体机发生横向移动时，激光反射器仍然能够接收到激光进行反射，使得传感器获取到传感器数据，提高传感器的监测的准确性。

实施例三：

本实施例与实施例一、实施例二的区别仅在于，所述传感器1的第一监测模块13不同，具体地：所述第一监测单元131为光栅滑动杆，第二监测单元132为光栅检测装置。所述光栅滑动杆与第一壳体11固定连接，与所述第二壳体12的底面垂直。所述光栅检测装置通过固定座134固定于所述第二壳体12的底面上，其上设置有孔1321，如图5所示。所述光栅滑动杆与孔1321同轴，且所述孔1321的直径大于光栅滑动杆的直径，光栅滑动杆可以沿所述孔1321纵向移动。

所述光栅滑动杆具有光栅条纹。所述光栅检测装置包括光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件和驱动电路等。当光栅滑动杆沿所述孔1321纵向移动时，光栅滑动杆的光栅条纹与指示光栅的光栅条纹之间形成夹角，在光源的照射下形成明暗相间的条纹。随着光栅滑动杆与指示光栅的相对移动，所形成的明暗相间的条纹也随之移动，不同的明暗相间的条纹被直接照射到光电元件上，输出不同数字脉冲信号。

当壳体受力时，传感器的第一壳体11带动光栅滑动杆与光栅检测装置发生相对移动，输出数字脉冲信号，通过数据处理器进行处理和分析，从而计算出第一壳体11和第二壳体12所承受的各种力。本实施例通过光栅进行检测，具有检测精度高，响应速度快的特点。

实施例四：

本实施例与实施例一、实施例二、实施例三的区别仅在于，所述传感器1的第一监测模块13不同，具体地：所述第一监测单元131为导磁装置，第二监测单元132为励磁线圈。所述导磁装置为铁棒或铁芯，固定于第一壳体11内，与所述第二壳体12的底面垂直。励磁线圈与所述导磁装置相对设置，固定于第二壳体12的底面。所述励磁线圈的线圈尺寸大于导磁装置，所述导磁装置可以在所述励磁线圈内相对运动，如图6所示。所述励磁线圈通电后产生磁场，导磁装置在所述励磁线圈内相对移动时，可以改变磁阻，从而改变与励磁线圈连接的电路中的电流。

当壳体受力时，第一壳体11带动导磁装置在励磁线圈内进行相对移动，此时励磁线圈的磁导率发生变化，进而改变与励磁线圈连接的电路中电流。第二监测单元将所述电流信号传输至数据处理器进行处理和分析，从而计算出第一壳体11和第二壳体12所承受的各种力。

实施例五：

本实施例与实施例一、实施例二、实施例三、实施例四的区别仅在于，所述传感器1的第一监测模块13不同，具体地：所述第一监测单元131为触发装置，第二监测单元132为电阻应变装置。所述触发装置用于向电阻应变装置施力，以使得所述电阻应变装置发生变形，进而改变电阻应变装置的电阻。所述触发装置可以为杆状结构，端部设置圆形结构，以避免损坏电阻应变装置。所述触发装置固定于第一壳体11内，与所述第二壳体12的底面垂直。电阻应变装置与所述触发装置相对设置，固定于第二壳体12的底面，如图7和图8所示。

所述电阻应变装置包括电阻应变支架A、应变电路B(图中未示出)和电阻应变片C。电阻应变片C设置于所述电阻应变支架A的顶部，以使得所述触发装置131与所述电阻应变装置132发生相对移动时，所述触发装置131与所述电阻应变片C可以直接接触，进而使得电阻应变片C发生变形，改变电阻。所述应变电路B设置于所述电阻应变支架A内，与所述电阻应变片C电连接。当电阻应变片C发生变形，电阻发生变化，进而改变应变电路B中的电压或电流。在本实施例中，所述电阻应变支架A设置为圆柱形，其顶部具有良好的弹性，所述电阻应变片C粘贴于所述顶部的表面，如图8所示。当所述电阻应变片C受到外力时，可跟随电阻应变支架A的顶部发生变形，避免损坏电阻应变片C。在另一实现方式中，所述电阻应变支架A的顶部可以设置为中空结构，电阻应变片C设置于所述电阻应变支架A的顶部，电阻应变片C大于所述电阻应变支架A的顶部面积，如图7所示。当所述电阻应变片C受到外力时，所述电阻应变片C向电阻应变支架A的中空结构内移动发生变形。

当壳体受力时，第一壳体11带动触发装置与电阻应变装置发生相对移动，此时触发装置向电阻应变片施加外力，电阻应变片C发生变形，电阻改变，进而改变应变电路B中的电压或电流。将所述电流或电压信号传输至数据处理器进行处理和分析，从而计算出第一壳体11和第二壳体12所承受的外力。

实施例六：

本实施例与实施例一至实施例五的区别仅在于，所述传感器1的第一监测模块13不同，具体地：所述第一监测单元131为动极板，第二监测单元132为定极板。所述动极板通过固定杆133与所述第一壳体11固定。定极板设置于所述第二壳体12的内壁上，与所述动极板平行相对设置，形成电容器，如图9所示。当动极板和定极板发生横向相对运动时，动极板和定极板之间的电压发生改变。

当壳体受到外力时，第一壳体11带动动极板与定极板发生相对运动，使得动极板和定极板之间的电压发生变化。将所述电压信号传输至数据处理器进行处理和分析，从而计算出第一壳体11和第二壳体12所承受的外力。

实施例七：

图10是本申请实施例的传感器的结构示意图。本实施例与实施例一至实施例六的区别在于，所述传感器1还包括第二监测模块14、第三壳体15和第四壳体16。所述第四壳体16设置于第一壳体11的顶部，一侧与所述第一壳体11固定连接，另一侧设置有第四开口161。其中，所述第四壳体16与所述第一壳体11的顶部之间形成有间隙17，以使得所述第三壳体15可以以横向可移动的方式套设在所述第四壳体16的外侧。优选地，所述间隙17的高度与所述第三壳体15的壁厚相同。所述第三壳体15的一侧设置有第三开口151，与所述第四壳体16的第四开口161相对，以使得所述第三壳体15和第四壳体16形成第二容置空腔。

第二监测模块14设置于第二容置空腔内，用于监测获取传感器数据。当第三壳体15和第四壳体16受到相互作用的外力时，第三壳体15和第四壳体16可以横向相对移动，带动第二监测模块14在第二容置空腔内进行移动监测获取传感器数据。

在本实施例中，所述第一监测模块13和第二监测模块14结构相同，可以设置为与实施例一至实施例六中的任意一种第一监测模块13相同的结构。其中，第一监测模块13与实施例一至实施例六中的安装方式相同。第二监测模块14的安装方式与第一监测模块13的安装方式相互垂直。第二监测模块14包括第三监测单元141和第四监测单元142。第三监测单元141固定于所述第三壳体15内与所述第三壳体15的底部平行。第四监测单元142与所述第三监测单元141相对设置，固定于所述第四壳体16内。

优选地，所述第三壳体15和第四壳体16内设置有弹簧等具有弹性的弹性部件，通过弹性部件使得第三壳体15和第四壳体16可以处于第一状态和第二状态。所述第一状态即第三壳体15和第四壳体16均没有受到外力的情况下，此时弹性部件不受力；第二状态是指第三壳体15和第四壳体16受到外力后，在弹性部件的弹力作用下相对横向移动。当外力消失时，第三壳体15和第四壳体16通过弹性部件的弹力从第二状态切换回第一状态。所述第三壳体15和第四壳体16可以设置为圆柱形或方形开口结构。优选地，所述第三壳体15和第四壳体16设置为方形开口结构。

当壳体受到纵向外力时，第三壳体15将外力传递给第一壳体11，使得第一壳体11与第二壳体12发生纵向相对移动，第一监测单元131和第二监测单元132之间距离缩短，产生相应的传感器数据，发送给数据处理器进行分析处理，即可获得当前壳体所受到的纵向外力的大小。

当壳体受到横向外力时，第三壳体15与第四壳体16发生横向相对移动，第三监测单元141和第四监测单元142之间的距离缩短，将当前采集到的传感器数据发送给数据处理器进行分析处理，即可获得当前壳体所受到的横向外力的大小。

当壳体同时受到横向外力和纵向外力时，第三壳体15与第四壳体16发生横向相对移动的同时，第三壳体15将纵向外力传递给第一壳体11，使得第一壳体11与第二壳体12发生纵向相对移动，此时，数据处理器根据第一监测模块13和第二检测模块14监测获取到的传感器数据就可计算获得壳体当前受到的外力的具体情况。

在另一实现方式中，第四壳体16与第一壳体11固定连接，设置于所述第一壳体11的顶部，所述第三壳体15可以以横向可移动的方式套设在所述第四壳体16内。如图11所示。第三监测单元141固定于所述第四壳体16内与所述第四壳体16的底部平行。第四监测单元142与所述第三监测单元141相对设置，固定于所述第三壳体15内。

当壳体受到纵向外力时，第四壳体16将外力传递给第一壳体11，使得第一壳体11与第二壳体12发生纵向相对移动，第一监测单元131和第二监测单元132之间距离发生变化，产生相应的传感器数据，发送给数据处理器进行分析处理，即可获得当前壳体所受到的纵向外力的大小。

当壳体受到横向外力时，第三壳体15与第四壳体16发生横向相对移动，第三监测单元141和第四监测单元142之间的距离发生变化，将当前采集到的传感器数据发送给数据处理器进行分析处理，即可获得当前壳体所受到的横向外力的大小。

当壳体同时受到横向外力和纵向外力时，第三壳体15与第四壳体16发生横向相对移动的同时，第四壳体16将纵向外力传递给第一壳体11，使得第一壳体11与第二壳体12发生纵向相对移动，此时，数据处理器根据第一监测模块13和第二检测模块14监测获取到的传感器数据就可计算获得壳体当前受到的外力的具体情况。

在其它的实现方式中，第一监测模块13和第二监测模块14可以设置为实施例一至实施例六中任意两种不同结构的第一监测模块。

实施例一到实施例七中传感器1可以分别固定设置于具有上下夹板的结构中。当传感器1与上下夹板安装时，可以在上下夹板相对的一侧设置凹槽，使得传感器可以内嵌于凹槽中，当上下夹板受到外力发生变形时，传感器不会脱离上下夹板，同时能够监测获得上下夹板所受到的外力。传感器可以安装于桥梁和桥墩之间的支座上。对于已经运行的桥梁来说，由于支座的结构已经固定，传感器无法直接与其进行安装，可以通过在支座的上支撑板和下支撑板的延长方向焊接固定板材，然后在固定板材上设置凹槽，利用传感器的伸缩性能安装于凹槽内，即可对已运行的桥梁进行受力监测。当传感器损坏时，通过传感器的伸缩性能可以简单方便的对其进行更换，不影响桥梁的运行，同时还节约成本。

实施例八：

图12-图17为本申请实施例的支座的结构示意图。如图12-图17所示，所述支座包括至少一个传感器1、上支撑板2、下支撑板3和主体部4。主体部4设置于所述上支撑板2和下支撑板3之间。所述上支撑板2和下支撑板3的横截面大于所述主体部4的横截面，以使得所述主体部2的外侧与所述上支撑板2和下支撑板3形成连通的槽D。也就是说，所述上支撑板2、下支撑板3和主体部4在纵向的任意方向的截面示意图为工字型结构。传感器1设置于槽D中(即工字型结构两侧的框架中)，以可拆卸地方式设置于所述上支撑板2和下支撑板3之间，如图13所示。其中，所述上支撑板2和下支撑板3相对一侧分别设置有第一凹槽21和第二凹槽31，所述传感器1的顶部和底部分别内嵌于第一凹槽21和第二凹槽31，使得所述传感器1固定于所述上支撑板2和下支撑板3之间。当上支撑板2和下支撑板3受到外力发生相对移动时，传感器1可以用于检测上支撑板2和下支撑3所受到的外力。

在本实施例中，所述传感器1的结构可以与实施例一到实施例七中的任意一种传感器结构相同。当传感器1设置为与实施例一到实施例六中的传感器结构相同时，第一凹槽21与传感器1的第一壳体11的顶部结构相适应，第二凹槽31与传感器1的第二壳体12的底部结构相适应，如图15、图16所示。当传感器1设置为与实施例七中的传感器结构相同时，第一凹槽21与传感器1的第三壳体15或第四壳体16的顶部结构相适应，第二凹槽31与传感器1的第二壳体12的底部结构相适应，如图17所示。

在本实施例中，所述支座可以包括多个传感器1。在上支撑板2和下支撑板3的相对一侧分别设置有多组与传感器1数量相同的第一凹槽21和第二凹槽31。多个传感器1分别对应地固定在所述第一凹槽21和第二凹槽31中。优选地，所述上支撑板2和下支撑板3为方形板材时，分别在所述上支撑板11和下支撑板13靠近四个侧边的位置分别设置第一凹槽21和第二凹槽31，用于固定传感器1，如图14所示。其中，相对两侧的凹槽对称，以使得相对两侧的两个传感器1对称。当支座承受压力进行伸缩、转动或滑移时，数据处理器可以根据单个传感器1的数据进行分析和处理，也可以以两个对称设置的传感器1的传感器数据进行处理和分析，以提高监测的准确度。当所述上支撑板2和下支撑板3为圆形板材时，可以在所述圆形板材的每相隔90度设置一组第一凹槽21和第二凹槽31。

本实施例的支座是桥梁等工程承接上部和下部的重要部件，通过支座将上部的力传递到下部基础上。所述支座的上支撑板2用于与桥梁底部的钢板连接，所述下支撑板3用于与桥墩顶部的钢板连接。当梁体发生变形时，梁体将力传递到支座上，所述支座的上支撑板2和下支撑板3发生相对运动，以改变支座上传感器1的传感器数据，数据处理器根据传感器数据就可分析获得桥梁的受力状态。具体地，在支座未受到外力时，对支座上的传感器1获取的传感器数据分别进行标定，同时建立数据库，并经过大数据的处理分析，推演出支座或者桥梁未来的安全状态。当支座受到外力时，数据处理器将传感器1当前采集的传感器数据与大数据进行对比分析确定当前桥梁的受力状态，以便及时对不安全的桥梁进行维护和加固等措施，从而保证桥梁的正常运行状态。

本申请公开了一种传感器和支座，所述传感器的第二壳体套设于第一壳体内，第一监测模块设置于第一壳体和第二壳体形成的第一容置空腔内，通过监测用于获取第一壳体和第二壳体的距离信息，获取传感器数据。本申请传感器结构简单，可以以可拆卸地方式安装于已运行的桥梁的支座上，对桥梁进行实时监测。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传感器，包括：

第一壳体；

第二壳体，以纵向可移动的方式套设于所述第一壳体内；

第一监测模块，设置于所述第一壳体和第二壳体形成的第一容置空腔内，用于获取第一壳体和第二壳体的距离信息；

其中，所述第一监测模块包括：

第一监测单元，固定于所述第一壳体内；

第二监测单元，与所述第一监测单元相对设置，固定于所述第二壳体内。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一监测单元为激光发射器，所述第二监测单元为激光接收器，所述激光接收器沿激光发射光路与所述激光发射器相对设置。

3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述激光发射器被配置为使得所述激光发射光路与所述第二壳体的底面平行，所述激光接收器沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体的内壁上；

其中，所述激光接收器与所述第二壳体的底面形成预定夹角。

4.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述激光发射器被配置为使得所述激光发射光路与所述第二壳体的底面垂直，所述激光接收器沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体的底面上。

5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一监测单元为激光发射接收器，所述激光发射接收器被配置为使得所述激光发射光路与所述第二壳体的底面垂直；

所述第二监测单元为激光反射器，沿所述激光发射光路固定于所述第二壳体的底面上；或者

所述第一监测单元为光栅滑动杆，所述第二监测单元为光栅检测装置，所述光栅检测装置设置有检测孔，所述光栅滑动杆沿所述检测孔移动时，所述光栅检测装置获取传感器数据；或者

所述第一监测单元为导磁装置，所述第二监测单元为励磁线圈，所述导磁装置与所述励磁线圈相对运动；或者

所述第一监测单元为触发装置，所述第二监测单元为电阻应变装置；

其中，所述电阻应变装置包括：

电阻应变支架，固定于所述第二壳体内；

应变电路，设置于所述电阻应变支架内；

电阻应变片，设置于所述电阻应变支架的顶部，与所述应变电路电连接；或者

所述第一监测单元为动极板，所述第二监测单元为定极板，所述定极板固定于所述第二壳体的内壁上，与所述动极板相对设置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括：

第三壳体；

第四壳体，与所述第一壳体固定连接，以横向可移动的方式与所述第三壳体套设；

第二监测模块，设置于所述第三壳体和第四壳体形成的第二容置空腔内，用于获取传感器数据；

其中，所述第二监测模块包括：

第三监测单元，固定于所述第三壳体内；

第四监测单元，与所述第三监测单元相对设置，固定于所述第四壳体内；

其中，所述第四壳体设置于所述第一壳体的顶部，与所述第一壳体之间形成间隙。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述第三监测单元与所述第一监测单元结构相同，所述第四监测单元与所述第二监测单元结构相同。

8.一种支座，包括：

上支撑板和下支撑板；

主体部，设置于所述上支撑板和下支撑板之间；

多个如权利要求1-7中任一项所述的传感器，分别以可拆卸地方式设置于所述支座的上支撑板和下支撑板之间。

9.根据权利要求8所述的支座，其特征在于，所述上支撑板和下支撑板的横截面大于所述主体部的横截面，以使得所述主体部的外侧与所述上支撑板和下支撑板之间形成连通的槽；

其中，所述上支撑板设置有多组第一凹槽，所述下支撑板在与所述第一凹槽对应的位置设置有第二凹槽，所述传感器固定于所述第一凹槽和第二凹槽中。

10.根据权利要求9所述的支座，其特征在于，所述传感器为四个，两两对称设置在所述主体部的外侧。