CN111237610A - 特殊平面振动传感器固定平台 - Google Patents

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CN111237610A CN202010267906.5A CN202010267906A CN111237610A CN 111237610 A CN111237610 A CN 111237610A CN 202010267906 A CN202010267906 A CN 202010267906A CN 111237610 A CN111237610 A CN 111237610A
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孙柏涛
刘芳
王志胜
曹井泉
高武平
郭文超
张桂欣
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Institute of Engineering Mechanics China Earthquake Administration
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    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table

Abstract

本发明提出一种特殊平面振动传感器固定平台，包括矩形平板和支撑脚；所述平板的上表面设有第一水平仪、第二水平仪、传感器粘接区；所述支撑脚设有微调机构，通过微调机构调节支撑脚的长短。本发明应用在房屋振动检测中，当测试点为比较特殊的不平整的平面(如屋顶等)时，可以通过微调机构调节支撑脚长短来调节平板的水平状态，简化安装时水平调节操作，微调机构设计中的上下对称和左右对称结构保证了操作的平稳，有利于操作的稳定性和微调机构的使用寿命；同时通过第一水平仪和第二水平仪协同检测，确保平板表面保持完全水平的位置，保证粘接的振动传感器在完全水平的状态下检测房屋振动的阻尼比、频率、振型；为科学判断提供精确的检测数据。

Description

特殊平面振动传感器固定平台
技术领域
本发明属于房屋振动检测领域，特别是涉及到一种应用于特殊平面的振动传感器固定平台。
背景技术
随着社会发展，无论是居民住房还是工业厂房，都进入了大规模建设的时代，也对房屋结构安全提出了更高的要求。在房屋建造或使用过程中，周边环境振动会对房屋造成一定振动影响，需要通过测试房屋振动情况来判断对房屋结构安全或使用功能影响程度，或者需要测试房屋结构振动特性来掌握房屋结构特性。
目前房屋振动测试主要是利用振动传感器水平放置，通过检测振动的阻尼比、频率等，测定房屋的振动特性和振动响应，为科学判断提供依据。然而，很多必要的测试点(例如屋顶等)并非是标准的水平面，呈现各种特殊结构，这样安置振动传感器时就需要一个适应各种特殊平面的固定平台。
发明内容
本发明提出一种特殊平面振动传感器固定平台，能够在特殊地形提供水平面设置振动传感器，并具备水平面的微调功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种特殊平面振动传感器固定平台，包括矩形平板和支撑脚；所述平板的上表面设有第一水平仪、第二水平仪、传感器粘接区；所述第一水平仪、第二水平仪夹角为90度设置；所述传感器粘接区设于平板上表面的中心；所述平板的下表面的四角都设有安装孔，所述支撑脚设有与安装孔对应的安装块，通过安装孔与平板安装在一起；所述支撑脚设有微调机构，所述安装块与所述微调机构固定连接；所述支撑脚下端设有探出支撑脚的固定片，所述固定片与所述微调机构固定连接，所述固定片的探出部分设有螺栓安装孔。
进一步的，所述第一水平仪与平板的一条边平行，所述第二水平仪与该边的一条邻近边平行。
进一步的，所述安装孔中心处还设有定位孔；所述安装块中心处设有与所述定位孔对应的定位块。
进一步的，所述微调机构设置在支撑脚内开设的腔室中，所述腔室左右侧内壁的中间位置对应开有蜗杆孔并水平设有一根蜗杆，其中一侧的蜗杆孔穿透内壁，蜗杆从该蜗杆孔中伸出并在伸出部分的端部安装手柄；所述腔室顶部内壁和底部内壁对应开有螺杆孔并竖直设有一根螺杆，所述螺杆分为上段、中间段、下段，所述中间段为光杆，所述上段和下段的螺纹相反，所述光杆固定安装有与蜗杆对应的蜗轮；所述螺杆的上段设有与其螺纹连接的第一调节板，所述第一调节板上表面竖直设有第一调节杆，所述腔室顶部内壁设有对应第一调节杆的第一调节通孔，所述第一调节杆伸出第一调节通孔并与所述安装块固定连接；所述螺杆的下段设有与其螺纹连接的第二调节板，所述第二调节板下表面竖直设有第二调节杆，所述腔室底部内壁设有对应第二调节杆的第二调节通孔，所述第二调节杆伸出第二调节通孔并与所述固定片固定连接。
更进一步的，所述第一调节杆为两个，在第一调节板上左右对称设置；所述第一调节通孔为两个，各自对应一个第一调节杆，两个第一调节杆都与所述安装块固定连接。
更进一步的，所述第二调节杆为两个，在第二调节板上左右对称设置；所述第二调节通孔为两个，各自对应一个第二调节杆，两个第二调节杆都与所述固定片固定连接。
更进一步的，所述腔室左右侧内壁的上部都开设有滑槽，滑槽内设有滑杆，所述第一调节板与所述滑杆滑动连接。
更进一步的，所述腔室左右侧内壁的下部都开设有滑槽，滑槽内设有滑杆，所述第二调节板与所述滑杆滑动连接。
更进一步的，所述蜗杆孔内设有蜗杆轴承，所述蜗杆轴承的外圈和蜗杆孔的内壁连接，所述蜗杆轴承的内圈套设在蜗杆上。
更进一步的，所述螺杆孔内设有螺杆轴承，所述螺杆轴承的外圈和螺杆孔的内壁连接，所述螺杆轴承的内圈套设在螺杆上。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明应用在房屋振动检测中，当测试点为比较特殊的不平整的平面(如屋顶等)时，通过夹角90度设置的第一水平仪和第二水平仪的协同检测，确保平板表面保持完全水平的位置，从而保证粘接的振动传感器在完全水平的环境下检测房屋振动的阻尼比、频率、振型；为科学判断提供精确的检测数据；
(2)本发明通过设有微调机构的支撑脚，无需反复拧动安装螺栓进行调节，只需通过微调机购调节支撑脚长短即可，可以简化在平台安装时的调节操作，还可以在安装后因某些原因导致房屋结构轻微变形使本发明的平板失去水平状态时，同样无需再改动已经固定好的螺栓，直接通过微调机构调节支撑脚长短来恢复水平即可；
(3)本发明的微调机构中通过手柄带动蜗轮蜗杆结构使螺柱转动，从而带动与螺柱螺纹连接的调节板移动，通过调节板上的调节杆的推动实现支撑脚长短的微调，结构稳定，便于操作；
(4)本发明微调机构中的调节杆，设计为左右对称，推动的时候左右对称的两个调节杆同时推动，保证了微调操作的平稳；
(5)本发明微调机构的设计中还具有上下对称的调节结构，同时产生向上和向下的等同的推动力去调节支撑脚的长短，使微调机构通过微小的手柄转动动作即可实现需要的调节结果，便于操作，且有利于操作的稳定性和结构的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中平板下表面的结构示意图；
图3为本发明实施例的支撑脚的微调机构的结构示意图。
其中：
1、平板；2、支撑脚；3、第一水平仪；4、第二水平仪；5、传感器粘接区；
6、安装孔；7、定位孔；8、腔室；9、第二调节通孔；10、第二调节杆；
11、第二调节板；12、滑槽；13、滑杆；14、螺杆；15、螺杆孔；16、螺杆轴承；
17、蜗杆轴承；18、蜗杆孔；19、蜗杆；20、手柄；21、蜗轮；22、光杆；
23、固定片；24、螺栓安装孔；25、安装块；26、第一调节板；
27、第一调节杆；28、第一调节通孔；29、定位块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为使本发明专利的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明专利的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明专利实施例的目的。另外需要说明的是，在本申请中，将预制仰拱块的横截面的水平线方向定义为“横向”，而将预制仰拱块的延伸方向定义为“纵向”。将本申请中使用的方向性限定词“顶面”、“底部”、“左侧面”、“右侧面”、“前侧面”、“后侧面”等相似用语均是针对所参照的附图而言，它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。
本发明提出了一种特殊平面振动传感器固定平台，如图1所示，包括矩形的平板1、支撑脚2；所述平板1优选大小为长12cm宽12cm厚度0.5cm，平板1的上表面设有第一水平仪3、第二水平仪4、传感器粘接区5；所述第一水平仪3与平板1的一条边平行，所述第二水平仪4与该边的一条邻近边平行，所述第一水平仪3、第二水平仪4夹角为90度；所述传感器粘接区5设于平板1上表面的中心，用于将振动传感器粘接在所述传感器粘接区5；
如图2所示，所述平板1的下表面的四角都设有安装孔6，安装孔6的孔间距为7cm，所述安装孔6中心处还设有定位孔7；所述支撑脚2设有与安装孔6对应的安装块25，所述安装块25中心处设有与所述定位孔7对应的定位块29，支撑脚2通过安装块25、安装孔6与平板1安装在一起，通过定位块29与定位孔7使得安装进一步稳固；
所述支撑脚2设有微调机构，所述安装块25与所述微调机构固定连接；所述支撑脚2下端设有探出支撑脚2的固定片23，所述固定片23与所述微调机构固定连接，所述固定片23的探出部分设有螺栓安装孔246。
如图3所示，所述微调机构设置在支撑脚2内开设的腔室8中，所述腔室8左右侧内壁的中间位置对应开有蜗杆孔18并水平设有一根蜗杆19，其中一侧的蜗杆孔18穿透内壁，蜗杆19从该蜗杆孔18中伸出并在伸出部分的端部安装手柄20，所述蜗杆孔18内设有蜗杆轴承17，所述蜗杆轴承17的外圈和蜗杆孔18的内壁连接，所述蜗杆轴承17的内圈套设在蜗杆19上；所述腔室8顶部内壁和底部内壁对应开有螺杆孔15并竖直设有一根螺杆14，所述螺杆孔15内设有螺杆轴承16，所述螺杆轴承16的外圈和螺杆孔15的内壁连接，所述螺杆轴承16的内圈套设在螺杆14上。所述螺杆14分为上段、中间段、下段，所述中间段为光杆22，所述上段和下段的螺纹相反，所述光杆22固定安装有与蜗杆19对应的蜗轮21；
所述螺杆14的上段设有与其螺纹连接的第一调节板26，所述腔室8左右侧内壁的上部都开设有滑槽12，滑槽12内设有滑杆13，所述第一调节板26与所述滑杆13滑动连接。所述第一调节板26上表面竖直设有第一调节杆27，所述腔室8顶部内壁设有对应第一调节杆27的第一调节通孔28，所述第一调节杆27为两个，在第一调节板26上左右对称设置；所述第一调节通孔28为两个，各自对应一个第一调节杆27，两个第一调节杆27都伸出对应的第一调节通孔28与所述安装块25固定连接。
所述螺杆14的下段设有与其螺纹连接的第二调节板11，所述腔室8左右侧内壁的下部都开设有滑槽12，滑槽12内设有滑杆13，所述第二调节板11与所述滑杆13滑动连接。所述第二调节板11下表面竖直设有第二调节杆10，所述腔室8底部内壁设有对应第二调节杆10的第二调节通孔9，所述第二调节杆10为两个，在第二调节板11上左右对称设置；所述第二调节通孔9为两个，各自对应一个第二调节杆10，两个第二调节杆10都伸出第二调节通孔9与所述固定片23固定连接。
本发明的使用过程如下：
(1)安装平板1与4个支撑脚2，调节支撑脚2的手柄20，同时带动支撑脚2的安装块25向下与腔室8顶部紧贴、固定片23向上与腔室8底部紧贴，将支撑脚2的定位块29对准平板1的定位孔7，将安装块25插入安装孔6中，完成本固定平台的安装；
(2)通过固定片23的螺栓安装孔246使用螺栓把本固定平台固定在要检测的特殊平面(屋顶或房屋其他的不平整平面)上，同时观察第一水平仪3和第二水平仪4，尽量使两个水平仪都保持水平；在本步骤中无需反复拧动螺栓让两个水平仪寻找完全水平的状态，仅仅需要接近水平状态即可；
(3)螺栓固定好以后，再通过调节不同支撑脚2的手柄20，同时带动各支撑脚2的微调机构向上推动安装块25和向下推动固定片23对支撑脚2的长度进行微调，最终使第一水平仪3和第二水平仪4都显示完全处在水平状态；
(4)在传感器粘接区5粘接振动传感器；
(5)若遇到强震或其他一些原因导致房屋结构有轻微变形，使得本平台失去原有的水平状态，则可再重新调节不同支撑脚2的手柄20，同时带动各支撑脚2的微调机构向上推动安装块25和向下推动固定片23对支撑脚2的长度进行微调，最终使第一水平仪3和第二水平仪4再次显示完全处在水平状态，使平板1和振动传感器重归水平状态；
(6)支撑脚2的微调机构的工作原理如下：转动手柄20，手柄20带动蜗杆19转动，蜗杆19带动蜗轮21转动；由于蜗轮21是固定在螺杆14的光杆22上，所以蜗轮21转动带动螺杆14转动；螺杆14转动带动与其螺纹连接的第一调节板26、第二调节板11运动，由于上下螺纹相反，所以第一调节板26和第二调节板11运动方向是相反的；第一调节板26带动第一调节杆27，与第一调节杆27固定连接的安装块25随之向上或向下运动；第二调节板11带动第二调节杆10，与第二调节杆10固定连接的固定片23随之向上或向下运动；通过安装块25向上、固定片23向下的运动，将支撑脚2拉长；通过安装块25向下、固定片23向上的运动，将支撑脚2缩短；
微调机构中对应各调节板设置的滑槽12、滑杆13，使得各调节板平稳的上下运动；对应蜗杆19设置的蜗杆轴承17方便蜗杆19稳定转动，对应螺杆14设置的螺杆轴承16方便螺杆14稳定转动。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，包括矩形平板和支撑脚；所述平板的上表面设有第一水平仪、第二水平仪、传感器粘接区；所述第一水平仪、第二水平仪夹角为90度设置；所述传感器粘接区设于平板上表面的中心；所述平板的下表面的四角都设有安装孔，所述支撑脚设有与安装孔对应的安装块，通过安装孔与平板安装在一起；所述支撑脚设有微调机构，所述安装块与所述微调机构固定连接；所述支撑脚下端设有探出支撑脚的固定片，所述固定片与所述微调机构固定连接，所述固定片的探出部分设有螺栓安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述第一水平仪与平板的一条边平行，所述第二水平仪与该边的一条邻近边平行。
3.根据权利要求1所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述安装孔中心处还设有定位孔；所述安装块中心处设有与所述定位孔对应的定位块。
4.根据权利要求1所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述微调机构设置在支撑脚内开设的腔室中，所述腔室左右侧内壁的中间位置对应开有蜗杆孔并水平设有一根蜗杆，其中一侧的蜗杆孔穿透内壁，蜗杆从该蜗杆孔中伸出并在伸出部分的端部安装手柄；所述腔室顶部内壁和底部内壁对应开有螺杆孔并竖直设有一根螺杆，所述螺杆分为上段、中间段、下段，所述中间段为光杆，所述上段和下段的螺纹相反，所述光杆固定安装有与蜗杆对应的蜗轮；所述螺杆的上段设有与其螺纹连接的第一调节板，所述第一调节板上表面竖直设有第一调节杆，所述腔室顶部内壁设有对应第一调节杆的第一调节通孔，所述第一调节杆伸出第一调节通孔并与所述安装块固定连接；所述螺杆的下段设有与其螺纹连接的第二调节板，所述第二调节板下表面竖直设有第二调节杆，所述腔室底部内壁设有对应第二调节杆的第二调节通孔，所述第二调节杆伸出第二调节通孔并与所述固定片固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述第一调节杆为两个，在第一调节板上左右对称设置；所述第一调节通孔为两个，各自对应一个第一调节杆，两个第一调节杆都与所述安装块固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述第二调节杆为两个，在第二调节板上左右对称设置；所述第二调节通孔为两个，各自对应一个第二调节杆，两个第二调节杆都与所述固定片固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述腔室左右侧内壁的上部都开设有滑槽，滑槽内设有滑杆，所述第一调节板与所述滑杆滑动连接。
8.根据权利要求4所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述腔室左右侧内壁的下部都开设有滑槽，滑槽内设有滑杆，所述第二调节板与所述滑杆滑动连接。
9.根据权利要求4所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述蜗杆孔内设有蜗杆轴承，所述蜗杆轴承的外圈和蜗杆孔的内壁连接，所述蜗杆轴承的内圈套设在蜗杆上。
10.根据权利要求4所述的一种特殊平面振动传感器固定平台，其特征在于，所述螺杆孔内设有螺杆轴承，所述螺杆轴承的外圈和螺杆孔的内壁连接，所述螺杆轴承的内圈套设在螺杆上。
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