CN113865499A - 一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，包括支撑装置和红外线装置，红外线装置包括底座，且底座固定安装有便于吸附在高支模上的第一磁吸板，且底座上通过阻尼转轴转动安装有转动架。使用方法包括安装红线外装置、调节红外线装置、安装调节装置和采集监测信息。有益效果为：该装置使用便捷，能够通过磁吸、卡紧或者粘合来快速的安装，并通过简单的调整来完成整体的设置，从而能够有效的利用红外线的位移状况来判断出高支模上相应位置处的变形状况，更加直观的判断出高支模的工作状态，从而为后续施工做出指导，有助于消除安全隐患，提高了施工的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置及其方法。
背景技术
高支模是指高度大于五米的模板支撑结构，在建筑施工时，高支模应用广泛，但是由于高支模受限于搭建条件和实时的施工作业因素的限制，导致每个高支模的实际支撑能力和受力状态均不相同，而如果高支模出现局部受力不平衡的问题，轻则造成财产损失，重则导致人员伤亡，因此需要对高支模的安全性进行评估。其中对高支模的关键支撑部位进行变形量监测就是重要的监测内容，但是目前的监测方式主要是采用铅垂线配合刻度尺等进行简单的测量，这种测量方式操作误差大，精度低，难以满足现有的施工需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的缺乏能够精确的对高支模需要监测位置处进行变形量监测的设备的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，包括支撑装置和红外线装置，所述红外线装置包括底座，且底座固定安装有便于吸附在高支模上的第一磁吸板，且底座上通过阻尼转轴转动安装有转动架，所述转动架上通过阻尼转轴转动安装有转动座，且转动座上通过两个阻尼转轴转动安装有一对呈九十度角相对设置的调节座，所述调节座上均固定安装有红外线发射器；
所述转动架上固定安装有第一水准泡，且调节座上固定安装有第二水准泡，所述转动座上设置有第一刻度条，且转动架上设置有与第一刻度条匹配的第一指示针，所述调节座上设置有第二刻度条，且转动座上设置有与第二刻度条匹配的第二指示针；
所述支撑装置包括与外部安装架通过第二磁吸板磁吸安装的贴合座，且贴合座上通过阻尼转轴转动安装有转动套，所述转动套上螺接安装有与贴合座夹紧固定的第三夹紧螺钮，且转动套上一体成型有对接套，所述对接套上滑动安装有滑动条，且对接套上螺接安装有用于夹紧滑动条的第二夹紧螺钮；
所述滑动条的一端一体成型有铰接球头座，且铰接球头座上设置有调节装置，所述调节装置包括与球头铰接座铰接安装的铰接球头，且铰接球头座上螺接安装有用于夹紧铰接球头的第一夹紧螺钮，所述铰接球头上一体成型有支撑板，且支撑板的顶部固定安装有安装板，且安装板上固定有距离指示板，所述距离指示板和安装板的中心处对应开设有透光孔，且安装板在对应透光孔的底部设置有空心管，所述支撑板上固定安装有与空心管对应的反光块。
优选的，所述贴合座的底部贴合安装有便于与外部粘接的粘接圈，且贴合座上一体成型有便于拆卸贴合座的拉柄。
优选的，所述底座上铰接安装有一对夹紧臂，且两个夹紧臂之间通过定位销固定，所述夹紧臂上螺接安装有用于夹紧高支模的固定螺钮，且固定螺钮的底部设置有便于贴合高支模的橡胶套。
优选的，所述底座上呈圆周阵列设置有至少四个定位圆孔，且转动架上设置有定位装置，且定位装置包括与定位圆孔卡紧的配合球头，且配合球头的后端固定安装有与转动架滑动的滑动柱，所述滑动柱和转动架之间通过顶压弹簧连接。
优选的，所述距离指示板上粘贴或者印刷设置有直角坐标系或者极坐标系，且空心管为内径五毫米、长度两厘米的塑料管。
优选的，所述红外线发射器能同时发出红外线和红光，且红外线发射器采用电池供电。
一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1.安装红外线装置：将底座通过第一磁吸板吸附在高支模上需要监测的位置处，随后微调底座的位置、微调转动架的转动角度、微调调节座的转动角度，从而使第一水准泡和第二水准泡均处于水平状态；
S2.调节红外线装置：打开红外线发射器，操作人员佩戴能够观察红外线的眼睛或者使用其他能够观察红外线的仪器，随后转动转动座和调节座，使得红外线能够投射到合适的区域处，通过第一指示针和第二指示针所指示的位置，观察并记录第一刻度条和第二刻度条上的读数；
S3.安装调节装置：在两束红外线投射的位置处通过第二磁吸板吸附并分别安装两个支撑装置，转动转动套并拉动滑动条，从而使红外线能够照射到距离指示板上，随后再通过转动铰接球头来使得红外线能够穿过透光孔和空心管从而投射在反光块上，完成对距离指示板角度的调整，随后通过第一夹紧螺钮、第二夹紧螺钮和第三夹紧螺钮固定相应部位即可，随后外部测量设备测量并分别记录两个距离指示板与相应红外线发射器之间的距离；
S4.采集监测结果：在监测时间段内，观察并记录两束红外线分别在两个距离指示板上的位移位置，然后结合之前记录的数据即可计算出高支模上相应的部位在该段时间内发生的变形状况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的高支模变形监测装置使用便捷，能够通过磁吸、卡紧或者粘合来快速的安装，并通过简单的调整来完成整体的设置，从而能够有效的利用红外线的位移状况来判断出高支模上相应位置处的变形状况，更加直观的判断出高支模的工作状态，从而为后续施工做出指导，有助于消除安全隐患，提高了施工的安全性，因此具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明红外线装置的结构示意图；
图3为本发明红外线装置的剖视图；
图4为本发明调节装置和支撑装置的安装示意图；
图5为本发明距离指示板和支撑装置的安装示意图。
图中：1、定位装置；101、配合球头；102、滑动柱；103、顶压弹簧；2、调节装置；201、安装板；202、支撑板；203、铰接球头；3、支撑装置；301、贴合座；302、转动套；303、对接套；4、红外线装置；401、底座；402、转动架；403、转动座；404、调节座；405、红外线发射器；5、固定螺钮；6、夹紧臂；7、定位销；8、第一水准泡；9、第一刻度条；10、第一指示针；11、第二指示针；12、第二水准泡；13、第二刻度条；14、第一磁吸板；15、第一夹紧螺钮；16、距离指示板；17、透光孔；18、空心管；19、反光块；20、第二夹紧螺钮；21、滑动条；22、拉柄；23、粘接圈；24、第二磁吸板；25、铰接球头座；26、第三夹紧螺钮；27、定位圆孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，包括支撑装置3和红外线装置4，红外线装置4包括底座401，且底座401固定安装有便于吸附在高支模上的第一磁吸板14，且底座401上通过阻尼转轴转动安装有转动架402，转动架402上通过阻尼转轴转动安装有转动座403，且转动座403上通过两个阻尼转轴转动安装有一对呈九十度角相对设置的调节座404，调节座404上均固定安装有红外线发射器405；
请参阅图2，转动架402上固定安装有第一水准泡8，且调节座404上固定安装有第二水准泡12，转动座403上设置有第一刻度条9，且转动架402上设置有与第一刻度条9匹配的第一指示针10，调节座404上设置有第二刻度条13，且转动座403上设置有与第二刻度条13匹配的第二指示针11；
请参阅图4和图5，支撑装置3包括与外部安装架通过第二磁吸板24磁吸安装的贴合座301，且贴合座301上通过阻尼转轴转动安装有转动套302，转动套302上螺接安装有与贴合座301夹紧固定的第三夹紧螺钮26，且转动套302上一体成型有对接套303，对接套303上滑动安装有滑动条21，且对接套303上螺接安装有用于夹紧滑动条21的第二夹紧螺钮20；
请参阅图4和图5，滑动条21的一端一体成型有铰接球头座25，且铰接球头座25上设置有调节装置2，调节装置2包括与球头铰接座25铰接安装的铰接球头203，且铰接球头座25上螺接安装有用于夹紧铰接球头203的第一夹紧螺钮15，铰接球头203上一体成型有支撑板202，且支撑板202的顶部固定安装有安装板201，且安装板201上固定有距离指示板16，距离指示板16和安装板201的中心处对应开设有透光孔17，且安装板201在对应透光孔17的底部设置有空心管18，支撑板202上固定安装有与空心管18对应的反光块19；
请参阅图3和图4，贴合座301的底部贴合安装有便于与外部粘接的粘接圈23，当贴合座301采用第二磁吸板24不方便固定时，才需要安装粘接圈23来进行粘合固定，且贴合座301上一体成型有便于拆卸贴合座301的拉柄22，底座401上铰接安装有一对夹紧臂6，且两个夹紧臂6之间通过定位销7固定，夹紧臂6上螺接安装有用于夹紧高支模的固定螺钮5，且固定螺钮5的底部设置有便于贴合高支模的橡胶套，夹紧臂6用于不方便通过第一磁吸板14来固定底座401的场合；
请参阅图2至图4，底座401上呈圆周阵列设置有至少四个定位圆孔27，且转动架402上设置有定位装置1，且定位装置1包括与定位圆孔27卡紧的配合球头101，且配合球头101的后端固定安装有与转动架402滑动的滑动柱102，滑动柱102和转动架402之间通过顶压弹簧103连接，当手动旋转转动架402时，配合球头101将会受力向后推行从而离开定位圆孔27，而在新的位置重新进入相应位置处的定位圆孔27内从而避免转动架402自动转动，同时第一指示针10和第二指示针11也具有一定的弹性，能够自动的卡入对应的第一刻度条9和第二刻度条13上相应的刻度槽内，从而防止转动座403和调节座404发生自发的转动，而在人工转动时则能够脱离相应的位置，使得转动座403和调节座404能够被转动，这样就能够降低由于装置本身松动导致的误差，距离指示板16上粘贴或者印刷设置有直角坐标系或者极坐标系，且空心管18为内径五毫米、长度两厘米的塑料管，红外线发射器405能同时发出红外线和红光，可以采用发光光谱中具有红光的红外线发射管，也可以采用红外发射管搭配红光LED的方式制成红外线发射器405，且红外线发射器405采用电池供电；
一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置的使用方法，包括以下步骤：
S1.安装红外线装置：将底座401通过第一磁吸板14吸附在高支模上需要监测的位置处，随后微调底座401的位置、微调转动架402的转动角度、微调调节座404的转动角度，从而使第一水准泡8和第二水准泡12均处于水平状态，这样降低由于红外线装置4自身安装偏差带来的计算结果偏差；
S2.调节红外线装置：打开红外线发射器405，操作人员佩戴能够观察红外线的眼睛或者使用其他能够观察红外线的仪器，随后转动转动座403和调节座404，使得红外线能够投射到合适的区域处，通过第一指示针10和第二指示针11所指示的位置，观察并记录第一刻度条9和第二刻度条13上的读数；
S3.安装调节装置：在两束红外线投射的位置处通过第二磁吸板24吸附并分别安装两个支撑装置3，转动转动套302并拉动滑动条21，从而使红外线能够照射到距离指示板16上，距离指示板16用来测量红外线在距离指示板16上位移的距离，随后再通过转动铰接球头203来使得红外线能够穿过透光孔17和空心管18从而投射在反光块19上，完成对距离指示板16角度的调整，此时红外线与距离指示板16垂直，随后通过第一夹紧螺钮15、第二夹紧螺钮20和第三夹紧螺钮26固定相应部位即可，随后外部测量设备测量并分别记录两个距离指示板16与相应红外线发射器405之间的距离；
S4.采集监测结果：在监测时间段内，观察并记录两束红外线分别在两个距离指示板16上的位移位置，然后结合之前记录的数据即可计算出高支模上相应的部位在该段时间内发生的变形状况，由于记录了两束相互垂直的红外线的位移信息，因此能够展示出高支模在该位置处空间方向上的更多形变信息。
当对高支模上相应的位置处的变形观测不需要较高精度，只需要定性判断是否发生变形时，或者仅仅比较相邻几处需要检测的位置之间谁变形更大时，该装置也可以进行如下精简，首先设置于红外线装置4内的红外线发射器405可以只设置一个，并且该红外线发射器405也可以直接的安装在底座401上从而节省掉多余的调节结构，然后用于显示红外线投射位置的距离指示板16连同调节装置2和支撑装置3整体均可以替换为带有坐标系的贴纸简单的贴在相应被红外线照射到的目标位置上，此时即可通过红外线在该贴纸的坐标系上移动的距离来判断相应检测位置是否发生了位移，以及多个相邻检测位置上的红外线在该贴纸上的位置位移之间也可以进行比较，从而判断高支模上哪个检测位置处变形的更多，更进一步的红外线也可以采用可见光束来替代，从而更加方便操作人员来进行观察。
当该装置需要更加的智能化时，也可以利用光栅尺或者旋转角度检测传感器替代第一刻度条9和第二刻度条13实现对转动座403和调节座404转动角度的自动检测，采用水平仪传感器替代第一水准泡8和第二水准泡12来测量装置是否处于水平状态，然后在距离指示板16上设置红外焦平面阵列来自动检测红外线的位置，并将上述检测信息汇总到同一个计算机内实现自动化的对高支模上相应位置处变形状况的精确判断。
该装置使用便捷，能够通过磁吸、卡紧或者粘合来快速的安装，并通过简单的调整来完成整体的设置，从而能够有效的利用红外线的位移状况来判断出高支模上相应位置处的变形状况，更加直观的判断出高支模的工作状态，从而为后续施工做出指导，有助于消除安全隐患，提高了施工的安全性，因此具有很高的实用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，其特征在于：包括支撑装置(3)和红外线装置(4)，所述红外线装置(4)包括底座(401)，且底座(401)固定安装有便于吸附在高支模上的第一磁吸板(14)，且底座(401)上通过阻尼转轴转动安装有转动架(402)，所述转动架(402)上通过阻尼转轴转动安装有转动座(403)，且转动座(403)上通过两个阻尼转轴转动安装有一对呈九十度角相对设置的调节座(404)，所述调节座(404)上均固定安装有红外线发射器(405)；
所述转动架(402)上固定安装有第一水准泡(8)，且调节座(404)上固定安装有第二水准泡(12)，所述转动座(403)上设置有第一刻度条(9)，且转动架(402)上设置有与第一刻度条(9)匹配的第一指示针(10)，所述调节座(404)上设置有第二刻度条(13)，且转动座(403)上设置有与第二刻度条(13)匹配的第二指示针(11)；
所述支撑装置(3)包括与外部安装架通过第二磁吸板(24)磁吸安装的贴合座(301)，且贴合座(301)上通过阻尼转轴转动安装有转动套(302)，所述转动套(302)上螺接安装有与贴合座(301)夹紧固定的第三夹紧螺钮(26)，且转动套(302)上一体成型有对接套(303)，所述对接套(303)上滑动安装有滑动条(21)，且对接套(303)上螺接安装有用于夹紧滑动条(21)的第二夹紧螺钮(20)；
所述滑动条(21)的一端一体成型有铰接球头座(25)，且铰接球头座(25)上设置有调节装置(2)，所述调节装置(2)包括与球头铰接座(25)铰接安装的铰接球头(203)，且铰接球头座(25)上螺接安装有用于夹紧铰接球头(203)的第一夹紧螺钮(15)，所述铰接球头(203)上一体成型有支撑板(202)，且支撑板(202)的顶部固定安装有安装板(201)，且安装板(201)上固定有距离指示板(16)，所述距离指示板(16)和安装板(201)的中心处对应开设有透光孔(17)，且安装板(201)在对应透光孔(17)的底部设置有空心管(18)，所述支撑板(202)上固定安装有与空心管(18)对应的反光块(19)。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，其特征在于：所述贴合座(301)的底部贴合安装有便于与外部粘接的粘接圈(23)，且贴合座(301)上一体成型有便于拆卸贴合座(301)的拉柄(22)。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，其特征在于：所述底座(401)上铰接安装有一对夹紧臂(6)，且两个夹紧臂(6)之间通过定位销(7)固定，所述夹紧臂(6)上螺接安装有用于夹紧高支模的固定螺钮(5)，且固定螺钮(5)的底部设置有便于贴合高支模的橡胶套。
4.根据权利要求1所述的一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，其特征在于：所述底座(401)上呈圆周阵列设置有至少四个定位圆孔(27)，且转动架(402)上设置有定位装置(1)，且定位装置(1)包括与定位圆孔(27)卡紧的配合球头(101)，且配合球头(101)的后端固定安装有与转动架(402)滑动的滑动柱(102)，所述滑动柱(102)和转动架(402)之间通过顶压弹簧(103)连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，其特征在于：所述距离指示板(16)上粘贴或者印刷设置有直角坐标系或者极坐标系，且空心管(18)为内径五毫米、长度两厘米的塑料管。
6.根据权利要求1所述的一种基于红外线点位投射的高支模变形监测装置，其特征在于：所述红外线发射器(405)能同时发出红外线和红光，且红外线发射器(405)采用电池供电。
7.一种如权利要求1所述的基于红外线点位投射的高支模变形监测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.安装红外线装置：将底座(401)通过第一磁吸板(14)吸附在高支模上需要监测的位置处，随后微调底座(401)的位置、微调转动架(402)的转动角度、微调调节座(404)的转动角度，从而使第一水准泡(8)和第二水准泡(12)均处于水平状态；
S2.调节红外线装置：打开红外线发射器(405)，操作人员佩戴能够观察红外线的眼睛或者使用其他能够观察红外线的仪器，随后转动转动座(403)和调节座(404)，使得红外线能够投射到合适的区域处，通过第一指示针(10)和第二指示针(11)所指示的位置，观察并记录第一刻度条(9)和第二刻度条(13)上的读数；
S3.安装调节装置：在两束红外线投射的位置处通过第二磁吸板(24)吸附并分别安装两个支撑装置(3)，转动转动套(302)并拉动滑动条(21)，从而使红外线能够照射到距离指示板(16)上，随后再通过转动铰接球头(203)来使得红外线能够穿过透光孔(17)和空心管(18)从而投射在反光块(19)上，完成对距离指示板(16)角度的调整，随后通过第一夹紧螺钮(15)、第二夹紧螺钮(20)和第三夹紧螺钮(26)固定相应部位即可，随后外部测量设备测量并分别记录两个距离指示板(16)与相应红外线发射器(405)之间的距离；
S4.采集监测结果：在监测时间段内，观察并记录两束红外线分别在两个距离指示板(16)上的位移位置，然后结合之前记录的数据即可计算出高支模上相应的部位在该段时间内发生的变形状况。
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