CN115900577B - 一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计量设备技术领域，且公开了一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，所述底座的顶端两侧固定连接有侧板，位于两个所述侧板之间的底座顶端放置有监测器，且监测器的前端固定连接有探头，所述监测器的两侧固定连接有卡位件，所述侧板一侧开设有竖槽，且侧板通过竖槽与卡位件卡接。本发明通过在桥梁体上设置底座及侧板，并通过卡位件实现侧板与监测器的卡接，有效将原本监测器与桥梁体之间的固定连接方式更改为活动连接，方便将监测器从桥梁体上拆卸下来以实现维护，提高后期处理效率，同时在底座的前端设置挡板，有效增强监测器的稳定性，防止监测器受外力而移出底座，进一步提高对监测器的保护效果。

Description

一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置

技术领域

本发明涉及计量设备技术领域，具体为一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置。

背景技术

桥梁变形监测是指对桥梁的形态进行实时监测以确定桥梁的实时状态，其对于桥梁结构安全具有重要意义。现有的变形监测装置通过在桥梁的多个位置设置传感器，利用激光光束检测其桥体的位置变化并收集，然后对传感器采集的数据进行分析处理，以确定桥梁的形变情况。

但现有的变形监测装置在使用过程中还存在一定的缺陷：首先，由于装置与桥梁之间采用固定连接的方式，导致装置后期拆卸不便，影响维护处理效率；同时，由于装置设置在室外，易受雨水冲刷，导致使用寿命降低；另外，由于桥梁建设过程中装置的工作环境较差，容易导致灰尘附着在监测器的探头镜片表面，对桥梁的监测造成阻碍，影响监测效果。

发明内容

针对背景技术中提出的现有变形监测装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，具备能够促使监测器便于安装和拆卸，提高维护效率，同时有效遮挡保护监测器，便于及时清理探头，增强监测效果的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，包括桥梁体，所述桥梁体的一侧底端固定连接有底座，所述底座的顶端两侧固定连接有侧板，位于两个所述侧板之间的底座顶端放置有监测器，且监测器的前端固定连接有探头，所述监测器的两侧固定连接有卡位件，所述侧板一侧开设有竖槽，且侧板通过竖槽与卡位件卡接，所述侧板的顶端开设有长槽，且侧板通过长槽与旋转柱活动套接，所述旋转柱的顶端与遮板的底端一侧固定连接，两个所述遮板之间卡接，所述底座的前端固定连接有挡板。

优选的，所述遮板的内部开设有过水孔，且过水孔的一端与外界连通，过水孔的另一端与旋转柱内部连通，位于所述遮板顶端的过水孔内壁铰接有遮块，且遮块的铰接端靠近另一个遮板，位于所述遮块下方的遮板内固定连接有支撑膜，且支撑膜的内壁两侧通过拉伸弹簧连接，与另一个所述遮板接触的遮板侧壁固定连接有密封膜，且密封膜与支撑膜连通。

优选的，所述旋转柱的外壁一侧固定连接有旋转条，所述旋转柱的内部活动套接有活动塞，且活动塞的中部固定嵌接有水阀，与所述旋转条位置对称的旋转柱内壁开设有凹槽，且凹槽底端铰接有推板，所述推板的一侧与凹槽之间通过压缩弹簧连接，所述旋转柱的底端与过水管的一端固定套接，所述过水管的另一端穿过侧板、挡板且与第一触阀固定连接。

优选的，所述挡板的中部开设有长孔，且长孔内活动套接有移动杆，位于所述移动杆两侧的挡板内部活动设置有旋转件，且旋转件与移动杆啮合，所述移动杆的顶端与移动板的底端铰接，位于所述长孔顶端的挡板两侧开设有斜槽，且斜槽内放置有第一触阀，靠近所述探头的移动板一侧活动连接有清理块，且清理块的一侧与移动板内壁之间通过拉伸弹簧连接，清理块的另一侧间隔设置清洁布，与所述清洁布位置对应的清理块部分开设有浸润孔，且该部分清理块与一个接水管连通，与所述清洁布位置不对应的清理块部分开设有喷洒孔，且该部分清理块与另一个接水管连通，所述接水管与第二触阀连通，所述第二触阀固定套接在移动板的两侧。

优选的，所述底座的顶端开设有若干个横槽，且横槽内开设有若干个竖孔，所述挡板为前端、左侧、右侧三面倾斜的六面体。

优选的，两个所述遮板的侧面边缘均具有弧度，且两个遮板之间形状相适应，所述过水孔的一端靠近遮板的弧边缘，所述支撑膜和密封膜均为弹性橡胶材质，且内部充有气体。

优选的，所述旋转条为通电磁铁，且通电后旋转条为上方磁量较下方少的磁铁，所述活动塞的材质轻盈，所述水阀为单向阀，且水流方向为由上至下，所述推板为铁质材料，且推板的旋转范围为0度到120度。

优选的，所述卡位件为硬性橡胶材料，所述卡位件的内部活动套接有卡块，且卡块的顶端与卡位件的顶端内壁之间通过压缩弹簧连接，所述卡块为铁质材料，所述卡位件的侧壁开设有气孔，且气孔的方向为斜向监测器方向。

优选的，所述第一触阀和第二触阀具有接触开启功能。

优选的，所述清理块为铁质材料，所述浸润孔为大口径设置，所述喷洒孔为小口径设置。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在桥梁体上设置底座及侧板，并通过卡位件实现侧板与监测器的卡接，有效将原本监测器与桥梁体之间的固定连接方式更改为活动连接，方便将监测器从桥梁体上拆卸下来以实现维护，提高后期处理效率，同时在底座的前端设置挡板，有效增强监测器的稳定性，防止监测器受外力而移出底座，进一步提高对监测器的保护效果。

2、本发明通过在侧板的内部活动套接旋转柱及遮板，在监测器安装好后工作人员旋转旋转柱，实现两个遮板的卡接，从而对监测器的顶端进行完整的遮挡，有效避免雨水直接冲刷监测器，减缓监测器因水汽作用而生锈的速度，提高监测器的使用寿命。

3、本发明通过在遮板内设置过水孔，在旋转柱上设置旋转条及其部件，在挡板内设置移动板及其部件，利用过水孔有效将雨水收集并存储在旋转柱内、活动塞下方，当需要对探头进行擦拭时，通过移动杆和旋转件将移动板上移并与探头接触，再通过旋转条的磁力作用促使移动板摇摆，使得活动塞下方的水喷洒探头并浸湿清洁布，实现对监测器的镜片表面有效清理，有效提高后续监测效果。

4、本发明通过在遮板内开设过水孔，并在过水孔内设置遮块、支撑膜，且支撑膜与密封膜连通，当雨水漏入过水孔，有效推动遮块向下旋转并挤压支撑膜，促使支撑膜内气体转移至密封膜内，进一步提高两个密封膜之间的密封性，防止雨水从两个遮板之间的缝隙渗漏并落在监测器顶端，减小雨水对监测器的影响，同时两侧旋转条的磁力变化有效促使卡位件内的卡块位置变化，进而促使卡位件的气孔产生气流变化，进一步对监测器产生干燥效果，提高监测器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明整体的立体结构示意图；

图2为本发明中无遮板和挡板的立体结构示意图；

图3为本发明中图1正视角度的位于旋转柱处的整体内部结构示意图；

图4为本发明图3中A处结构局部放大示意图；

图5为本发明图3中B处结构局部放大示意图；

图6为本发明中具有推板的旋转柱局部剖面结构示意图；

图7为本发明中具有推板的监测器和旋转柱局部俯视剖面结构示意图；

图8为本发明中挡板及其部件的立体结构示意图；

图9为本发明中图8正视角度的挡板内部结构示意图；

图10为本发明图9中C处结构局部放大示意图；

图11为本发明中图8侧视角度的挡板内部结构示意图。

图中：1、桥梁体；11、底座；12、侧板；2、监测器；21、探头；22、卡位件；221、卡块；3、旋转柱；31、旋转条；32、活动塞；321、水阀；33、推板；4、遮板；40、过水孔；41、遮块；42、支撑膜；43、密封膜；5、过水管；51、第一触阀；52、第二触阀；6、挡板；7、移动板；71、移动杆；72、旋转件；8、清理块；81、浸润孔；82、喷洒孔；83、接水管；9、清洁布。

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。基于本发明中的实施例，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。

实施例一：请参阅图1-图3、图8，一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，包括桥梁体1，桥梁体1的一侧底端固定连接有底座11，底座11的顶端开设有若干个横槽，且横槽内开设有若干个竖孔，能够在雨水降落时，未被遮板4遮挡的部分遭受雨水时能够及时排出雨水，防止雨水浸泡监测器2而影响监测器2的使用寿命，底座11的顶端两侧固定连接有侧板12，位于两个侧板12之间的底座11顶端放置有监测器2，且监测器2的前端固定连接有探头21，监测器2的两侧固定连接有卡位件22，侧板12一侧开设有竖槽，且侧板12通过竖槽与材料为硬性橡胶的卡位件22卡接，能够促使卡位件22稳定的卡在竖槽内，保证监测器2放置的稳定性，侧板12的顶端开设有长槽，且侧板12通过长槽与旋转柱3活动套接，旋转柱3的顶端与遮板4的底端一侧固定连接，两个遮板4之间卡接，具体为，两个遮板4的侧面边缘均具有弧度，且两个遮板4之间形状相适应，能够促使两个遮板4在不影响旋转的同时旋转后紧密贴合，以达到对监测器2遮挡的目的，底座11的前端固定连接有挡板6，挡板6为前端、左侧、右侧三面倾斜的六面体，能够有效且及时地将雨水排向桥梁体1的外侧，防止其影响监测器2，综上底座11、侧板12、遮板4以及挡板6的设置能够将监测器2有效封闭固定，即提高监测器2的稳固性，防止监测器2受外力而移出桥梁体1，从而增强对监测器2的保护。

实施例二：请参阅图3-图4，进一步的，遮板4的内部开设有过水孔40，且过水孔40的一端与外界连通，过水孔40的另一端与旋转柱3内部连通，特别是，过水孔40的一端靠近遮板4的弧边缘，能够在降雨时通过雨水的冲击增强两个密封膜43之间的密封性，防止雨水从两个遮板4之间的缝隙处向下渗漏，位于遮板4顶端的过水孔40内壁铰接有遮块41，且遮块41的铰接端靠近另一个遮板4，位于遮块41下方的遮板4内固定连接有支撑膜42，且支撑膜42的内壁两侧通过拉伸弹簧连接，与另一个遮板4接触的遮板侧壁固定连接有密封膜43，且密封膜43与支撑膜42连通，同时，支撑膜42和密封膜43均为弹性橡胶材质，且内部充有气体，能够通过遮块41对支撑膜42的挤压实现密封膜43的膨胀变形，两个密封膜43的密封性提高，综上两个遮板4内部的设置，有效促使在降雨时两个遮板4之间密封性能提高，对监测器2的遮挡作用增强，有效保护监测器2，提高监测器2的使用寿命。

实施例三：请参阅图3、图5-图7，进一步的，旋转柱3的外壁一侧固定连接有旋转条31，旋转条31为通电磁铁，且通电后旋转条31为上方磁量较下方少的磁铁，即通过旋转条31通断电使得旋转条31与推板33、移动板7等之间改变状态，从而实现不同功能，旋转柱3的内部活动套接有材质轻盈的活动塞32，能够受水浮力影响而漂浮在水面，活动塞32的中部固定嵌接有水阀321，水阀321为单向阀，且水流方向为由上至下，能够将从遮板4内进入旋转柱3的雨水流入活动塞32的下方，同时也防止活动塞32下方的水反涌上来而影响水流向移动板7方向移动，与旋转条31位置对称的旋转柱3内壁开设有凹槽，且凹槽底端铰接有推板33，推板33的一侧与凹槽之间通过压缩弹簧连接，即推板33为铁质材料，且推板33的旋转范围为0度到120度，能够使得推板33在旋转时有效推动活动塞32下移，实现活动塞32将水挤压至清理块8内，综上有效促使经过水孔40收集的雨水流入旋转柱3内并存储，为后期清洁布9等部件擦拭探头21提供条件；

请参阅图8-图9、图11，进一步的，挡板6的中部开设有长孔，且长孔内活动套接有移动杆71，位于移动杆71两侧的挡板6内部活动设置有旋转件72，且旋转件72与移动杆71啮合，移动杆71的顶端与移动板7的底端铰接，综上通过控制移动杆71和旋转件72，能够实现移动板7的上下移动，进而为后续移动板7摆动擦拭探头21提供高度条件；

请参阅图3、图5、图9，进一步的，旋转柱3的底端与过水管5的一端固定套接，过水管5的另一端穿过侧板12、挡板6且与第一触阀51固定连接，具体为，位于长孔顶端的挡板6两侧开设有斜槽，且斜槽内放置有第一触阀51，综上具体设置旋转柱3内水流的流动方向，为后续移动板7摆动连通水流提供条件；

请参阅图1、图8-图11，进一步的，靠近探头21的移动板7一侧活动连接有材料为铁质的清理块8，能够促使旋转条31与清理块8之间产生磁力，进而促使移动板7摆动，清理块8的一侧与移动板7内壁之间通过拉伸弹簧连接，清理块8的另一侧间隔设置清洁布9，与清洁布9位置对应的清理块8部分开设有浸润孔81，且该部分清理块8与一个接水管83连通，浸润孔81为大口径设置，能够将清洁布9浸湿而对探头21的镜片擦拭，与清洁布9位置不对应的清理块8部分开设有喷洒孔82，且该部分清理块8与另一个接水管83连通，喷洒孔82为小口径设置，能够产生水雾并对探头21的镜片进行湿，方便后期擦拭，接水管83与第二触阀52连通，第二触阀52固定套接在移动板7的两侧，同时，第一触阀51和第二触阀52具有接触开启功能，当第一触阀51和第二触阀52接触挤压时，两者被打开而使得过水管5内水流移动至接水管83内，直至被清理块8喷洒利用，综上利用移动板7的摆动促使喷洒孔82先向探头21喷洒水雾，湿润探头21镜头，然后使得浸润孔81浸湿清洁布9，彻底擦拭探头21，提高擦拭效果。

实施例四：请参阅图3、图5、图7，进一步的，卡位件22的内部活动套接有卡块221，且卡块221的顶端与卡位件22的顶端内壁之间通过压缩弹簧连接，卡块221为铁质材料，能够在两侧的旋转条31同时通电时下移、同时断电时上移，从而改变卡块221上下的空间体积以及气压，卡位件22的侧壁开设有气孔，且气孔的方向为斜向监测器2方向，综上能够有效将卡位件22内产生的气流排向监测器2，从而加速监测器2周围环境的干燥，防止监测器2受水汽而影响使用寿命。

本发明的使用方法工作原理如下：

当监测器2需要修理时，仅需将旋转柱3旋转，使得两个遮板4分离，然后将卡位件22从竖槽内取出，在工作人员对监测器2进行维护后，将卡位件22对准竖槽并下放，即可将监测器2固定在底座11顶端，有效提高监测器2的稳定性，然后旋转旋转柱3，使得两个遮板4旋转并回归相贴合的状态，由此底座11、侧板12、挡板6和遮板4即可对监测器2产生阻挡，进一步增强监测器2放置的稳定性；

当下雨时，雨水沿遮板4顶端进入过水孔40，雨水的冲击力有效推动遮块41转动并挤压支撑膜42，使得支撑膜42内的气体转移至密封膜43，促使两个密封膜43膨胀而紧密性提高，进一步缩小两个遮板4之间的缝隙宽度，防止雨水渗漏而影响监测器2，提高监测器2的使用寿命，与此同时，雨水沿过水孔40进入旋转柱3内，并经水阀321流入活动塞32的下方，使得活动塞32漂浮在水体表面，有效存储雨水，为后期使用并清理探头21做准备；

当雨停后，通过控制器控制旋转条31，使得旋转条31实现电流的通断，由于通电时旋转条31对卡块221具有磁性，当旋转条31通电时，旋转条31下方对卡块221的磁力较上方大，促使卡块221克服压缩弹簧作用而下移，当旋转条31断电时，两者之间不存在磁力作用而使得卡块221受压缩弹簧拉力上移，由此卡块221的上下往复移动促使卡块221上下方空间不断改变、气压不断变化，从而促使气孔产生持续产生气流，有效对监测器2周围进行干燥，减缓水汽等对监测器2的损伤，进一步提高监测器2的使用寿命；

当探头21需要清理时，启动旋转件72促使其旋转带动移动杆71上移，使得移动板7上移至与探头21对应的位置，此时清理块8受拉伸弹簧作用外移而使得清洁布9与探头21接触，接着控制两侧的旋转条31交替通断电，具体为，首先左侧的旋转条31通电、右侧的旋转条31断电，使得清理块8受左侧旋转条31磁力作用而左摆，然后左侧的旋转条31断电、右侧的旋转条31通电，使得清理块8受右侧旋转条31磁力作用而右摆，在此过程中，旋转条31的通电时促使推板33向下旋转，有效推动活动塞32挤压水体，同时第一触阀51与第二触阀52接触，打开过水管5与接水管83之间的通道，使得受活动塞32挤压的水流经过水管5、接水管83进入清理块8内，并由浸润孔81、喷洒孔82喷出，喷洒孔82喷出的水雾首先对探头21的镜面进行湿润，然后浸润孔81喷出的水流对清洁布9进行浸润，接着利用移动板7的摆动使得湿润的清洁布9对湿润的探头21进行擦拭，提高探头21表面的清洁度，防止灰尘附着在监测器2的探头镜片表面而影响监测，在清洁完毕后，利用旋转件72将移动板7收回挡板6内，不影响探头21对桥梁的监测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (5)

1.一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，包括桥梁体（1），其特征在于：所述桥梁体（1）的一侧底端固定连接有底座（11），所述底座（11）的顶端两侧固定连接有侧板（12），位于两个所述侧板（12）之间的底座（11）顶端放置有监测器（2），且监测器（2）的前端固定连接有探头（21），所述监测器（2）的两侧固定连接有卡位件（22），所述侧板（12）一侧开设有竖槽，且侧板（12）通过竖槽与卡位件（22）卡接，所述侧板（12）的顶端开设有长槽，且侧板（12）通过长槽与旋转柱（3）活动套接，所述旋转柱（3）的顶端与遮板（4）的底端一侧固定连接，两个所述遮板（4）之间卡接，所述底座（11）的前端固定连接有挡板（6），所述遮板（4）的内部开设有过水孔（40），且过水孔（40）的一端与外界连通，过水孔（40）的另一端与旋转柱（3）内部连通，位于所述遮板（4）顶端的过水孔（40）内壁铰接有遮块（41），且遮块（41）的铰接端靠近另一个遮板（4），位于所述遮块（41）下方的遮板（4）内固定连接有支撑膜（42），且支撑膜（42）的内壁两侧通过拉伸弹簧连接，与另一个所述遮板（4）接触的遮板侧壁固定连接有密封膜（43），且密封膜（43）与支撑膜（42）连通，所述旋转柱（3）的外壁一侧固定连接有旋转条（31），所述旋转柱（3）的内部活动套接有活动塞（32），且活动塞（32）的中部固定嵌接有水阀（321），与所述旋转条（31）位置对称的旋转柱（3）内壁开设有凹槽，且凹槽底端铰接有推板（33），所述推板（33）的一侧与凹槽之间通过压缩弹簧连接，所述旋转柱（3）的底端与过水管（5）的一端固定套接，所述过水管（5）的另一端穿过侧板（12）、挡板（6）且与第一触阀（51）固定连接，所述挡板（6）的中部开设有长孔，且长孔内活动套接有移动杆（71），位于所述移动杆（71）两侧的挡板（6）内部活动设置有旋转件（72），且旋转件（72）与移动杆（71）啮合，所述移动杆（71）的顶端与移动板（7）的底端铰接，位于所述长孔顶端的挡板（6）两侧开设有斜槽，且斜槽内放置有第一触阀（51），靠近所述探头（21）的移动板（7）一侧活动连接有清理块（8），且清理块（8）的一侧与移动板（7）内壁之间通过拉伸弹簧连接，清理块（8）的另一侧间隔设置清洁布（9），与所述清洁布（9）位置对应的清理块（8）部分开设有浸润孔（81），且该部分清理块（8）与一个接水管（83）连通，与所述清洁布（9）位置不对应的清理块（8）部分开设有喷洒孔（82），且该部分清理块（8）与另一个接水管（83）连通，所述接水管（83）与第二触阀（52）连通，所述第二触阀（52）固定套接在移动板（7）的两侧，两个所述遮板（4）的侧面边缘均具有弧度，且两个遮板（4）之间形状相适应，能够促使两个遮板（4）在不影响旋转的同时旋转后紧密贴合，所述过水孔（40）的一端靠近遮板（4）的弧边缘，所述支撑膜（42）和密封膜（43）均为弹性橡胶材质，且内部充有气体，能够通过遮块（41）对支撑膜（42）的挤压实现密封膜（43）的膨胀变形，所述旋转条（31）为通电磁铁，且通电后旋转条（31）为上方磁量较下方少的磁铁，所述活动塞（32）的材质轻盈，能够受水浮力影响而漂浮在水面，所述水阀（321）为单向阀，且水流方向为由上至下，所述推板（33）为铁质材料，且推板（33）的旋转范围为0度到120度。

2.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，其特征在于：所述底座（11）的顶端开设有若干个横槽，且横槽内开设有若干个竖孔，所述挡板（6）为前端、左侧、右侧三面倾斜的六面体。

3.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，其特征在于：所述卡位件（22）为硬性橡胶材料，所述卡位件（22）的内部活动套接有卡块（221），且卡块（221）的顶端与卡位件（22）的顶端内壁之间通过压缩弹簧连接，所述卡块（221）为铁质材料，所述卡位件（22）的侧壁开设有气孔，且气孔的方向为斜向监测器（2）方向。

4.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，其特征在于：所述第一触阀（51）和第二触阀（52）具有接触开启功能。

5.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁建设用变形监测装置，其特征在于：所述清理块（8）为铁质材料，所述浸润孔（81）为大口径设置，所述喷洒孔（82）为小口径设置。