CN113625346A - 一种监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于监测技术领域，公开了一种监测装置。该监测装置包括垫片组件、监测电路和绝缘传动组件，垫片组件包括层叠设置且弹性连接的第一垫片和第二垫片，监测电路包括指示件和开关件，开关件具有导通监测电路的连通状态和断开监测电路的断开状态，指示件用于指示监测电路的状态，通过设置绝缘传动组件将垫片组件和开关件连接在一起，当垫片组件由松弛状态切换至压紧状态时，垫片组件通过绝缘传动组件致动开关件，以使开关件由断开状态切换至连通状态。本发明构造简单，零件少，制作和安装过程简单，适用性强，成本低，能够有效监测螺栓的紧固状态，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及监测技术领域，尤其涉及一种监测装置。
背景技术
现代大型土木结构，如大跨度钢桥、超高层建筑及大型输电塔等结构中，螺栓连接作为一种重要的连接方式，其可靠性是保证工程质量及结构正常服役的基础。
输电铁塔地脚螺栓是输电塔的重要组成部分，其是连接输电塔与基础的重要构件。现有技术中，操作人员主要是通过使用敲击扳手等工具拧紧螺栓，螺栓是否拧紧主要是依靠操作人员感觉和经验。
因此，输电铁塔地脚螺栓安装质量往往参差不齐，如果地脚螺栓安装不牢，在大风或断线等极端环境下，将极可能发生倒塔等致命性的严重事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种监测装置，用于有效监测螺栓的紧固状态，且简化监测装置的结构和提高监测装置的适用范围。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种监测装置，包括：
垫片组件，所述垫片组件包括层叠设置且弹性连接的第一垫片和第二垫片，所述垫片组件具有所述第一垫片和所述第二垫片相互压紧的压紧状态以及所述第一垫片与所述第二垫片未相互压紧的松弛状态；
监测电路，所述监测电路包括指示件和开关件，所述开关件具有导通所述监测电路的连通状态和断开所述监测电路的断开状态；
绝缘传动组件，连接于所述垫片组件及所述开关件之间，所述绝缘传动组件被配置为：当所述垫片组件由所述松弛状态切换至所述压紧状态时，所述垫片组件通过所述绝缘传动组件致动所述开关件，以使所述开关件由所述断开状态切换至所述连通状态。
可选地，所述开关件包括分体设置的第一开关部和第二开关部，所述绝缘传动组件能够带动所述第一开关部和所述第二开关部相互分离至所述断开状态以及带动所述第一开关部和所述第二开关部相互抵接至所述连通状态。
可选地，所述绝缘传动组件包括第一活动杆，所述第一活动杆的第一端与第一垫片连接，所述第一活动杆的第二端与所述第一开关部连接，所述第一垫片能够通过所述第一活动杆带动所述第一开关部向远离或抵接所述第二开关部的方向运动。
可选地，所述绝缘传动组件还包括第二活动杆，所述第一活动杆与所述第二活动杆铰接形成剪刀叉结构，且所述第二活动杆的第一端与所述第二垫片连接，所述第二活动杆的第二端与所述第二开关部连接。
可选地，所述第一开关部和所述第二开关部均沿所述垫片组件的轴线方向延伸，且所述第一开关部和所述第二开关部在所述轴线方向上相对设置。
可选地，所述第一活动杆与所述第二活动杆的第一端均位于所述第一垫片和所述第二垫片之间。
可选地，所述第一垫片和所述第二垫片之间设有弹性绝缘件。
可选地，所述弹性绝缘件呈环形结构，且所述弹性绝缘件弹性封闭所述第一垫片和所述第二垫片之间的间隙，所述弹性绝缘件的侧壁上开设有缺口，所述绝缘传动组件的端部能够伸入所述缺口。
可选地，所述监测电路还包括电源件，所述电源件与所述指示件及所述开关件电性连接，所述电源件用于对所述监测电路供电。
可选地，所述监测电路还包括位于所述垫片组件外侧的绝缘壳体，所述绝缘壳体的一侧与所述垫片组件的侧面贴合并连接，所述开关件和位于所述垫片组件外侧的所述绝缘传动组件均位于所述绝缘壳体内，所述指示件安装并外露于所述绝缘壳体。
本发明的有益效果：本发明提供的监测装置，通过设置绝缘传动组件以及监测电路，能够通过绝缘传动组件将第一垫片和第二垫片之间的相对运动转换为开关件对监测电路的断开和导通操作，且通过设置指示件，能够将监测电路的断开和导通状态直观地通过指示件反应至外部，实现垫片组件的松弛状态与压紧状态与指示件不同指示状态之间的对应。即当监测装置应用于锁紧螺栓时，操作人员通过指示件的指示状态即可判断垫片组件是否处于压紧状态，即有效判断螺栓是否紧固，指示效果直观且易于判断，进而可以提高螺栓安装质量的一致性；再者，通过绝缘传动组件连接开关件与垫片组件，也能够避免监测电路的电流传动至垫片组件上，从而提高操作人员旋拧螺栓的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的监测装置在垫片组件处于松弛状态下的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的监测装置在垫片组件处于压紧状态下的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的监测装置的俯视图。
图中：
1、垫片组件；11、第一垫片；12、第二垫片；13、弹性绝缘件；2、监测电路；21、指示件；22、开关件；221、第一开关部；222、第二开关部；23、电源件；3、绝缘传动组件；31、第一活动杆；32、第二活动杆；4、绝缘壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种监测装置，该监测装置包括垫片组件1，垫片组件1包括层叠设置的第一垫片11和第二垫片12，且第一垫片11和第二垫片12弹性连接。垫片组件1具有第一垫片11和第二垫片12相互压紧的压紧状态以及第一垫片11和第二垫片12未相互压紧的松弛状态。
该监测装置还包括监测电路2和绝缘传动组件3，监测电路2包括指示件21和开关件22，开关件22具有导通监测电路2的连通状态和断开监测电路2的断开状态。绝缘传动组件3连接于垫片组件1和开关件22之间，绝缘传动组件3被配置为：当垫片组件1由松弛状态切换至压紧状态时，垫片组件1通过绝缘传动组件3致动开关件22，以使开关件22由断开状态切换至连通状态。
本实施例提供的监测装置，可以应用于螺栓的旋拧操作中，即垫片组件1作为锁紧垫片进行使用。当螺栓被正常旋拧紧固时，螺栓的头部紧压垫片组件1，使得第一垫片11和第二垫片12相互紧贴，当螺栓未被紧固到位时，第一垫片11和第二垫片12之间因存在活动的余量而未被压紧。即在监测装置的实际使用过程中，垫片组件1的压紧状态即对应螺栓的有效紧固状态，垫片组件1的松弛状态即对应螺栓的未被正常紧固状态。
本发明提供的监测装置，通过设置绝缘传动组件3以及监测电路2，能够通过绝缘传动组件3将第一垫片11和第二垫片12之间的相对运动转换为开关件22对监测电路2的断开和导通操作，且通过设置指示件21，能够将监测电路2的断开和导通状态直观地通过指示件21反应至外部，实现垫片组件1的松弛状态与压紧状态与指示件21不同指示状态之间的对应。即当监测装置应用于锁紧螺栓时，操作人员通过指示件21的指示状态即可判断垫片组件1是否处于压紧状态，即有效判断螺栓是否紧固，指示效果直观且易于判断，进而可以提高螺栓安装质量的一致性；再者，通过绝缘传动组件3连接开关件22与垫片组件1，也能够避免监测电路2的电流传动至垫片组件1上，从而提高操作人员旋拧螺栓的安全性和可靠性。
继续参见图1，开关件22包括分体设置的第一开关部221和第二开关部222，绝缘传动组件3能够带动第一开关部221和第二开关部222相互分离至断开状态以及带动第一开关部221和第二开关部222相互抵接至连通状态。通过将第一开关部221和第二开关部222分体设置，在绝缘传动组件3的带动下即可实现第一开关部221和第二开关部222相互分离或第一开关部221和第二开关部222相互抵接，以实现监测电路2的连通或断开，增加了监测电路2连通或断开的操作灵活性。
继续参见图1，绝缘传动组件3包括第一活动杆31，第一活动杆31的第一端与第一垫片11连接，第一活动杆31的第二端与第一开关部221连接，第一垫片11能够通过第一活动杆31带动第一开关部221向远离或抵接第二开关部222的方向运动。
在实际使用过程中，第二垫片12位于第一垫片11的下方，当旋拧螺栓进行紧固时，第一垫片11在螺栓的挤压作用下，朝第二垫片12的方向运动，第一垫片11在运动过程中，带动与第一垫片11连接的第一活动杆31运动，第一活动杆31带动第一开关部221向抵接第二开关部222的方向运动，当第一开关部221与第二开关部222接触时，监测电路2导通。反之，当拧松螺栓时，螺栓对第一垫片11的作用力消失，第一垫片11在弹性力的作用下朝远离第二垫片12的方向运动，第一垫片11带动第一活动杆31运动，第一活动杆31带动第一开关部221向远离第二开关部222的方向运动，当第一开关部与第二开关部222不接触时，监测电路2断开。通过设置第一活动杆31，第一垫片11在运动过程中即可带动第一活动杆31运动，进而带动第一开关部221运动，以实现第一开关部221和第二开关部222的抵接或远离，简化了结构，适用性强。
进一步地，如图1和图2所示，绝缘传动组件3还包括第二活动杆32，第一活动杆31与第二活动杆32铰接形成剪刀叉结构，且第二活动杆32的第一端与第二垫片12连接，第二活动杆32的第二端与第二开关部222连接。在实际使用过程中，将第一活动杆31与第二活动杆32铰接形成剪刀叉结构，第二活动杆32的第一端与第二垫片12连接，以使第一活动杆31的运动更稳定。
可选地，第一活动杆31的第二端与剪刀叉结构的铰接点的距离大于4倍第一活动杆31的第一端与铰接点的距离。通过将第一活动杆31的第二端与剪刀叉结构的铰接点的距离设置为大于4倍的第一活动杆31的第一端与铰接点的距离，能够对第一垫片11和第二垫片12之间的相对运动行程进行放大，从而增大第一开关部221和第二开关部222在分离状态下的距离，避免第一开关部221和第二开关部222误接触而导致的检测可靠性降低的问题；同时也能使第一开关部221的运动距离足够充分，以保证第一开关部221和第二开关部222能够顺利抵接或分离。
具体地，第一开关部221和第二开关部222均沿垫片组件1的轴线方向延伸，且第一开关部221和第二开关部222在轴线方向上相对设置。如此设置能够使第一开关部221和第二开关部222精准的抵接或分离，以使监测电路2准确地连通或断开。本实施例中，优选地，第一开关部221和第二开关部222为柱状、杆状或片状。于其他实施例中，本领域技术人员可以根据实际应用场景来选择第一开关部221和第二开关部222的具体形状。
为保证在垫片组件1的带动下，绝缘传动组件3能够精准稳定地运动，第一活动杆31与第二活动杆32的第一端均位于第一垫片11和第二垫片12之间。由此，能够提高第一活动杆31和第二活动杆32与垫片组件1的连接便利性，简化第一垫片11和第二垫片12的结构，且有利于保证第一活动杆31和第二活动杆32不会与垫片组件1脱离，提高监测装置的可靠性。在其他实施例中，两个活动杆也可以分别连接于对应垫片的外侧壁上。
可选地，第一垫片11和第二垫片12之间设有弹性绝缘件13。弹性绝缘件13能够防止该监测装置在使用过程中，周围的水分和泥土进入到第一垫片11和第二垫片12之间，以影响垫片组件1的正常运动。同时，弹性绝缘件13的设置，能够使得第一垫片11、弹性绝缘件13及第二垫片12连接为一体，保证第一垫片11和第二垫片12能够产生相对运动的同时，在外力撤销后，第一垫片11和第二垫片12能够恢复到松弛状态。
具体地，弹性绝缘件13呈环形结构，且弹性绝缘件13弹性封闭第一垫片11和第二垫片12之间的间隙，弹性绝缘件13的侧壁上开设有缺口，绝缘传动组件3的端部能够伸入缺口。通过将弹性绝缘件13设为环形结构，且弹性绝缘件13的侧壁上开设缺口，这样绝缘传动组件3的端部能够伸入缺口，方便对绝缘传动组件3的安装和拆卸。同时，将第一活动杆31与第二活动杆32的第一端设置在缺口处，有效提高第一活动杆31与第二活动杆32运动过程的稳定性。本实施例中，第一垫片11和第二垫片12为圆形，且第一垫片11和第二垫片12同轴设置，以保证第一垫片11和第二垫片12准确对位。于其他实施例中，本领域技术人员可以根据实际应用场景来选择垫片组件1的具体形状。
本实施例中，监测电路2还包括电源件23，电源件23与指示件21及开关件22电性连接，电源件23用于对监测电路2供电。具体地，指示件21可以是指示灯，当监测电路2连通时，指示灯常亮，当监测电路2断开时，指示灯关闭。示例性地，在监测螺栓情况时，将垫片组件1置于安装片与螺栓之间，当指示灯亮时，即表示螺栓已紧固。具体地，指示件21、电源件23、第一开关部221和第一活动杆31连接的端部以及第二开关部222和第二活动杆32连接的端部通过导线连接。
如图3所示，为保证监测电路2的安全性和可靠性，监测电路2还包括位于垫片组件1外侧的绝缘壳体4，绝缘壳体4的一侧与垫片组件1的侧面贴合并连接，开关件22和位于垫片组件1外侧的绝缘传动组件3均位于绝缘壳体4内，指示件21安装并外露于绝缘壳体4。绝缘外壳4的设置能够避免因监测电路2漏电而导致操作人员受伤，提高了安全性；同时，绝缘壳体4的设置，能够包覆对绝缘传动组件3进行包覆和保护，外形美观性强，结构稳定性强，提高监测装置的使用安全性、便利性和可靠性。
优选地，第一活动杆31与第二活动杆32通过铰接轴铰接，铰接轴固定安装于绝缘壳体4内。该种设置，能够保证第一活动杆31和第二活动杆32始终绕固定的铰接轴转动，保证第一活动杆31和第二活动杆32转动可靠性，从而保证第一开关部221和第二开关部222的接触或分离可靠性。
实施例二
本实施例提供了另外一种监测装置，且本实施例提供的监测装置的基本结构与实施例一相同，仅部分结构存在差异。本实施例仅对与实施例一不同的结构进行描述。
本实施例中，绝缘传动组件3为跷跷板结构，绝缘传动组件3包括第一活动杆31、固定轴和固定件，第一活动杆31与固定轴转动连接，固定件的一端与固定轴连接，固定件的另一端与绝缘壳体4连接，固定件用于将固定轴连接到绝缘壳体4上，以保证第一活动杆31转动的稳定性。通过将绝缘传动组件3设置为跷跷板结构，能够使得绝缘传动组件3仅设立一个活动杆即可实现第一开关部221和第二开关部222之间的断开和导通，简化了结构。
具体地，第一活动杆31的第一端与第一垫片11连接，第一活动杆31的第二端设有第一开关部221，当垫片组件1处于松弛状态时，第一活动杆31与第一垫片11的轴向的夹角小于90°，第二开关部222设置在绝缘壳体4上，且第一开关部221和第二开关部222相对设置，指示件21、电源件23、第一开关部221和第一活动杆31连接的端部以及第二开关部222通过导线连接。
当第一垫片11朝向第二垫片12运动时，第一垫片11带动第一活动杆31绕固定轴转动，使第一开关部221向靠近第二开关部222的方向运动至与第二开关部222抵接，从而使监测电路2处于导通状态；当第一垫片11远离第二垫片12运动时，第一垫片11带动第一活动杆31绕相反的方向转动，使第一开关部221向远离第二开关部222的方向运动至与第二开关部222分离，从而监测电路2处于断开状态。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种监测装置，其特征在于，包括：
垫片组件(1)，所述垫片组件(1)包括层叠设置且弹性连接的第一垫片(11)和第二垫片(12)，所述垫片组件(1)具有所述第一垫片(11)和所述第二垫片(12)相互压紧的压紧状态以及所述第一垫片(11)与所述第二垫片(12)未相互压紧的松弛状态；
监测电路(2)，所述监测电路(2)包括指示件(21)和开关件(22)，所述开关件(22)具有导通所述监测电路(2)的连通状态和断开所述监测电路(2)的断开状态；
绝缘传动组件(3)，所述绝缘传动组件(3)连接于所述垫片组件(1)及所述开关件(22)之间，所述绝缘传动组件(3)被配置为：当所述垫片组件(1)由所述松弛状态切换至所述压紧状态时，所述垫片组件(1)通过所述绝缘传动组件(3)致动所述开关件(22)，以使所述开关件(22)由所述断开状态切换至所述连通状态。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述开关件(22)包括分体设置的第一开关部(221)和第二开关部(222)，所述绝缘传动组件(3)能够带动所述第一开关部(221)和所述第二开关部(222)相互分离至所述断开状态以及带动所述第一开关部(221)和所述第二开关部(222)相互抵接至所述连通状态。
3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述绝缘传动组件(3)包括第一活动杆(31)，所述第一活动杆(31)的第一端与所述第一垫片(11)连接，所述第一活动杆(31)的第二端与所述第一开关部(221)连接，所述第一垫片(11)能够通过所述第一活动杆(31)带动所述第一开关部(221)向远离或抵接所述第二开关部(222)的方向运动。
4.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，所述绝缘传动组件(3)还包括第二活动杆(32)，所述第一活动杆(31)与所述第二活动杆(32)铰接形成剪刀叉结构，且所述第二活动杆(32)的第一端与所述第二垫片(12)连接，所述第二活动杆(32)的第二端与所述第二开关部(222)连接。
5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述第一开关部(221)和所述第二开关部(222)均沿所述垫片组件(1)的轴线方向延伸，且所述第一开关部(221)和所述第二开关部(222)在所述轴线方向上相对设置。
6.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述第一活动杆(31)与所述第二活动杆(32)的第一端均位于所述第一垫片(11)和所述第二垫片(12)之间。
7.根据权利要求1-6任一项所述的监测装置，其特征在于，所述第一垫片(11)和所述第二垫片(12)之间设有弹性绝缘件(13)。
8.根据权利要求7所述的监测装置，其特征在于，所述弹性绝缘件(13)呈环形结构，且所述弹性绝缘件(13)弹性封闭所述第一垫片(11)和所述第二垫片(12)之间的间隙，所述弹性绝缘件(13)的侧壁上开设有缺口，所述绝缘传动组件(3)的端部能够伸入所述缺口。
9.根据权利要求1-6任一项所述的监测装置，其特征在于，所述监测电路(2)还包括电源件(23)，所述电源件(23)与所述指示件(21)及所述开关件(22)电性连接，所述电源件(23)用于对所述监测电路(2)供电。
10.根据权利要求1-6任一项所述的监测装置，其特征在于，所述监测电路(2)还包括位于所述垫片组件(1)外侧的绝缘壳体(4)，所述绝缘壳体(4)的一侧与所述垫片组件(1)的侧面贴合并连接，所述开关件(22)和位于所述垫片组件(1)外侧的所述绝缘传动组件(3)均位于所述绝缘壳体(4)内，所述指示件(21)安装并外露于所述绝缘壳体(4)。
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