CN117451304B - 用于多体结构的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于多体结构的测量装置，包括风洞本体，具有风腔；旋转机构，具有两个旋转台面；调节连接机构，具有位置可水平调节的连接位；配套的监测控制单元。本发明提供的用于多体结构的测量装置设置了风洞本体，在风洞本体上设置风腔，可以供风洞内的风吹过；设置了两个旋转机构，在两个旋转机构之间设置了调节连接机构，可以通过旋转机构带动调节连接机构在风腔内转动，调节连接机构可以通过设置在其上的连接位连接多个呈竖直放置的结构体，并水平调节各结构体的位置；设置了配套的监测控制单元，可以监测和接收结构体的测量数据；可以实现在试验过程中，无需暂停试验，对多个结构体的位置进行调节，测试效率高，风洞利用率高。
Description
技术领域
本发明属于压力测量技术领域，具体涉及一种用于多体结构的测量装置。
背景技术
现实生活中的土木工程结构往往不是单独存在的，而是以多体的形式出现，如高层建筑群、双幅桥主梁、悬索桥吊杆等。近年来，随着施工工艺的发展以及轻质高强材料的应用，这些结构不断地向着高耸和大跨的方向发展，对风荷载越来越敏感。准确掌握多体结构的气动特性对实际工程的抗风设计具有重要意义。物理学上的压力，是指发生在两个物体的接触表面的作用力，或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力，抗风实验主要是得到气体对于固体的垂直作用力。多体结构是由多个结构体组成的。
现有技术中，在对多个结构体进行测试时，除风攻角外还需考虑结构排列方式和间距的影响，为了改变多个结构体的排列方式和间距，往往需要暂停试验，由试验人员进入风洞对多个结构体的位置进行手动调节，试验过程十分缓慢，这就导致测试效率降低，进而风洞利用率低，实用性差。
发明内容
本发明实施例提供一种用于多体结构的测量装置，旨在能够解决现有技术中，改变多个结构体的排列方式和间距适应性差，实用性差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于多体结构的测量装置，包括：
风洞本体，具有贯通的风腔；
旋转机构，设置在所述风洞本体上，所述旋转机构具有两个转动轴线沿着竖直方向设置且相对的旋转台面；
调节连接机构，设置在两个所述旋转台面之间，且分别与两个所述旋转台面相连，所述调节连接机构具有多个用于供各呈竖直放置的结构体一一连接且位置可水平调节的连接位；
配套的监测控制单元，用于监测和接收结构体的测量数据。
在一种可能的实现方式中，所述调节连接机构包括两个位置调节结构，两个所述位置调节结构分别与两个所述旋转台面一一对应设置；各所述位置调节结构包括：
调节座，固设在对应的所述旋转台面上，随所述旋转台面转动；
第一调节单元，设置在所述调节座上；
第二调节单元，设有多个，多个所述第二调节单元沿所述第一调节单元的长度方向间隔设置，并均滑动设置在所述第一调节单元上；
连接块，设有多个，多个所述连接块与多个所述第二调节单元一一对应设置，各所述连接块滑动设置在对应的所述第二调节单元上；
其中，位于上方的多个所述连接块和位于下方的多个所述连接块一一对应设置，位于上方的多个所述连接块和位于下方的多个所述连接块共同构成多个所述连接位。
在一种可能的实现方式中，所述第一调节单元包括：
第一轨道，固设在所述调节座上，具有第一滑槽；
第一丝杆，转动设置在所述第一滑槽内，沿所述第一滑槽的长度方向设置；
第一连接部，设有多个，多个所述第一连接部均与所述第一丝杆转动连接，且均滑动设置在所述第一滑槽内，多个所述第一连接部与多个所述第二调节单元一一对应设置，各所述第一连接部固设在对应的各所述第二调节单元上，用于带动对应的所述第二调节单元沿所述第一滑槽的长度方向滑动；
第一驱动电机，用于驱动所述第一丝杆转动。
在一种可能的实现方式中，所述第一连接部包括：
连接滑块，具有与所述第一丝杆的轴线同轴设置的通孔，所述连接滑块上的通孔套设在所述第一丝杆上，所述连接滑块与所述第一丝杆滑动连接，并滑动设置在所述第一滑槽内，所述连接滑块上设有插接母端；
移动滑块，具有与所述第一丝杆的轴线同轴设置的通孔，所述移动滑块上的通孔套设在所述第一丝杆上，所述移动滑块与所述连接滑块沿所述第一丝杆的长度方向间隔设置，滑动连接在所述第一丝杆上，且滑动设置在所述第一滑槽内；
连接套筒，套设在所述第一丝杆上，与所述第一丝杆螺纹连接，所述连接套筒上设有与所述插接母端对应设置的插接公端；
连接轴承，设置在所述移动滑块和所述连接套筒之间，所述连接轴承的内圈与所述连接套筒的外圈过盈配合，所述连接轴承的外圈与所述移动滑块上的通孔过盈配合；
伸缩结构，所述伸缩结构的固定端固设在所述移动滑块上，所述伸缩结构的伸缩端沿所述第一丝杆的长度方向伸出，并连接在所述连接滑块上；
其中，在所述伸缩结构伸出时，所述插接母端与所述插接公端分离，所述连接套筒随所述第一丝杆在所述连接轴承内空转，在所述伸缩结构缩回时，所述插接母端与所述插接公端配合连接，所述连接套筒带动所述连接滑块和所述移动滑块在所述第一滑槽内滑动。
在一种可能的实现方式中，每个所述第二调节单元包括：
第二轨道，固设在对应的所述连接滑块上，具有第二滑槽；
第二丝杆，转动设置在所述第二滑槽内，沿所述第二滑槽的长度方向设置；
第二连接部，与所述第二丝杆转动连接，且滑动设置在所述第二滑槽内，连接在对应的所述连接块上，用于带动对应的所述连接块沿所述第二滑槽的长度方向滑动；
第二驱动电机，用于驱动所述第二丝杆转动。
在一种可能的实现方式中，所述第二连接部内部设有与第二丝杆配合的螺纹，所述第二连接部与所述第二丝杆螺纹连接。
在一种可能的实现方式中，所述旋转机构包括：
转动座，固设在所述风腔底端；
连接转盘，与所述转动座转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，固定连接在对应的所述调节座上，所述连接转盘为其中一个所述旋转台面；
第三驱动电机，用于驱动所述连接转盘转动，带动对应的所述位置调节结构转动；
辅助转盘，设置在所述风腔顶端，顶端与所述风洞本体转动连接，底端与对应的所述调节座固定连接，所述辅助转盘为另一个所述旋转台面。
在一种可能的实现方式中，所述用于多体结构的测量装置还包括升降机构，所述升降机构设置在所述连接转盘和所述位置调节结构之间，用于控制对应的所述位置调节结构的高度，来适应不同长度的结构体。
在一种可能的实现方式中，所述升降机构为剪叉式伸缩架，所述剪叉式伸缩架的顶端连接对应的所述位置调节结构，所述剪叉式伸缩架的底端连接在所述连接转盘上。
本实现方式中，与现有技术相比，设置了风洞本体，在风洞本体上设置了与风洞方向同向设置的风腔，可以供风洞内的风吹过；在风洞本体上设置了两个旋转机构，在两个旋转机构之间设置了调节连接机构，可以通过旋转机构带动调节连接机构在风腔内转动，调节多个结构体的位置，调节连接机构可以通过设置在其上的连接位连接多个呈竖直放置的结构体，可以水平调节各结构体的位置；设置了配套的监测控制单元，可以监测和接收结构体的测量数据；可以实现在试验过程中，无需暂停试验，对多个结构体的位置进行调节，测试效率高，风洞利用率高，实用性好。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于多体结构的测量装置的内部结构示意图；
图2为本发明实施例提供的用于多体结构的测量装置位置调节结构的俯视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的用于多体结构的测量装置第一连接部的结构示意图一；
图4为本发明实施例提供的用于多体结构的测量装置第一连接部的结构示意图二；
附图标记说明：
100、风洞本体；110、风腔；200、旋转机构；210、转动座；220、连接转盘；230、辅助转盘；300、调节连接机构；310、位置调节结构；311、调节座；312、第一调节单元；3121、第一轨道；3122、第一丝杆；3123、第一连接部；31231、连接滑块；312311、插接母端；31232、移动滑块；31233、连接套筒；312331、插接公端；31234、连接轴承；31235、伸缩结构；3124、第一驱动电机；313、第二调节单元；3131、第二轨道；3132、第二丝杆；3133、第二连接部；3134、第二驱动电机；314、连接块；400、配套的监测控制单元；500、升降机构。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的用于多体结构的测量装置进行说明。用于多体结构的测量装置，包括：风洞本体100、旋转机构200、调节连接机构300以及配套的监测控制单元400。
风洞本体100，具有贯通的风腔110。
旋转机构200，设置在风洞本体100上，旋转机构200具有两个转动轴线沿着竖直方向设置且相对的旋转台面。
调节连接机构300，设置在两个旋转台面之间，且分别与两个旋转台面相连，调节连接机构300具有多个用于供各呈竖直放置的结构体一一连接且位置可水平调节的连接位。
配套的监测控制单元400，用于监测和接收结构体的测量数据。
本实施例提供的用于多体结构的测量装置，与现有技术相比，设置了风洞本体100，在风洞本体100上设置了风腔110，可以供风洞内的风吹过。在风洞本体100上设置了旋转机构200，在旋转机构200上设置了调节连接机构300，可以通过旋转机构200带动调节连接机构300在风腔110内转动，调节多个结构体的位置，调节连接机构300可以通过设置在其上的连接位连接多个呈竖直放置的结构体，可以水平调节各结构体的位置。设置了配套的监测控制单元400，可以监测和接收结构体的测量数据。可以实现在试验过程中，无需暂停试验，对多个结构体的位置进行调节，测试效率高，风洞利用率高，实用性好。
配套控制器，具有多个传感器，多个传感器与多个结构体一一对应设置，各传感器设置在对应的结构体上，各传感器用于将实验数据传输至配套控制器中。
在一些实施例中，上述调节连接机构300可以采用如图1、图2所示结构。参见图1、图2，调节连接机构300包括两个位置调节结构310，两个位置调节结构310分别与两个旋转台面一一对应设置。各位置调节结构310包括：调节座311、第一调节单元312、第二调节单元313、连接块314。调节座311固设在对应的旋转台面上，随旋转台面转动。第一调节单元312设置在调节座311上。第二调节单元313设有多个，多个第二调节单元313沿第一调节单元312的长度方向间隔设置，并均滑动设置在第一调节单元312上。连接块314设有多个，多个连接块314与多个第二调节单元313一一对应设置，各连接块314滑动设置在对应的第二调节单元313上。
其中，位于上方的多个连接块314和位于下方的多个连接块314一一对应设置，位于上方的多个连接块314和位于下方的多个连接块314共同构成多个连接位。
调节座311可以设置在对应的旋转台面上，并随之转动。第一调节单元312可以设置在对应的调节座311上，多个第二调节单元313可以间隔且滑动设置在第一调节单元312上，多个连接块314可以对应设置在多个第二调节单元313上，并与各第二调节单元313滑动连接。可以通过调节座311、第一调节单元312、第二调节单元313以及连接块314，实现结构体的移动，适应不同情况下的调整。
在一些实施例中，上述第一调节单元312可以采用如图2所示结构。参见图2，第一调节单元312包括：第一轨道3121、第一丝杆3122、第一连接部3123以及第一驱动电机3124。第一轨道3121固设在调节座311上，具有第一滑槽。第一丝杆3122转动设置在第一滑槽内，沿第一滑槽的长度方向设置。第一连接部3123设有多个，多个第一连接部3123均与第一丝杆3122转动连接，且均滑动设置在第一滑槽内，多个第一连接部3123与多个第二调节单元313一一对应设置，各第一连接部3123固设在对应的各第二调节单元313上，用于带动对应的第二调节单元313沿第一滑槽的长度方向滑动。第一驱动电机3124用于驱动第一丝杆3122转动。
第一轨道3121可以通过设置在其上第一滑槽内的第一丝杆3122带动第一连接部3123沿第一滑槽的长度方向滑动。第一驱动电机3124可以驱动第一丝杆3122转动。
第一驱动电机3124为伺服电机，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机为现有技术，在此不多做赘述。
在一些实施例中，上述第一连接部3123可以采用如图3、图4所示结构。参见图3、图4，第一连接部3123包括：连接滑块31231、移动滑块31232、连接套筒31233、连接轴承31234以及伸缩结构31235。连接滑块31231具有与第一丝杆3122的轴线同轴设置的通孔，连接滑块31231上的通孔套设在第一丝杆3122上，连接滑块31231与第一丝杆3122滑动连接，并滑动设置在第一滑槽内，连接滑块31231上设有插接母端312311。移动滑块31232具有与第一丝杆3122的轴线同轴设置的通孔，移动滑块31232上的通孔套设在第一丝杆3122上，移动滑块31232与连接滑块31231沿第一丝杆3122的长度方向间隔设置，滑动连接在第一丝杆3122上，且滑动设置在第一滑槽内。连接套筒31233套设在第一丝杆3122上，与第一丝杆3122螺纹连接，连接套筒31233上设有与插接母端312311对应设置的插接公端312331。连接轴承31234设置在移动滑块31232和连接套筒31233之间，连接轴承31234的内圈与连接套筒31233的外圈过盈配合，连接轴承31234的外圈与移动滑块31232上的通孔过盈配合。伸缩结构31235伸缩结构31235的固定端固设在移动滑块31232上，伸缩结构31235的伸缩端沿第一丝杆3122的长度方向伸出，并连接在连接滑块31231上。
其中，在伸缩结构31235伸出时，插接母端312311与插接公端312331分离，连接套筒31233随第一丝杆3122在连接轴承31234内空转，在伸缩结构31235缩回时，插接母端312311与插接公端312331配合连接，连接套筒31233带动连接滑块31231和移动滑块31232在第一滑槽内滑动。
移动滑块31232可以套设在第一丝杆3122上滑动。连接套筒31233通过设置在其上的插接公端312331和对应设置的插接母端312311配合。连接轴承31234可以设置在移动滑块31232和连接套筒31233之间。伸缩结构31235可以控制连接滑块31231和移动滑块31232的相对位置。
插接母端312311和插接公端312331可以为花键和花键槽，花键和花键槽为现有技术，在此不多做赘述。
在一些实施例中，上述第二调节单元313可以采用如图2所示结构。参见图2，每个第二调节单元313包括：第二轨道3131、第二丝杆3132、第二连接部3133以及第二驱动电机3134。第二轨道3131固设在对应的连接滑块31231上，具有第二滑槽。第二丝杆3132转动设置在第二滑槽内，沿第二滑槽的长度方向设置。第二连接部3133与第二丝杆3132转动连接，且滑动设置在第二滑槽内，连接在对应的连接块314上，用于带动对应的连接块314沿第二滑槽的长度方向滑动。第二驱动电机3134用于驱动第二丝杆3132转动。
第二轨道3131可以通过设置在其中的第二丝杆3132和多个第二连接部3133带动对应的连接块314沿第二滑槽的长度方向滑动。第二驱动电机3134可以驱动第二丝杆3132转动。
在一些实施例中，上述第二连接部3133可以采用如图2所示结构。参见图2，第二连接部3133内部设有与第二丝杆3132配合的螺纹，第二连接部3133与第二丝杆3132螺纹连接。
第二连接部3133可以与第二丝杆3132螺纹连接，可以在第二驱动电机3134驱动第二丝杆3132螺纹转动时带动连接块314沿第二滑槽的长度方向滑动。
在一些实施例中，上述旋转机构200可以采用如图1所示结构。参见图1，旋转机构200包括：转动座210、连接转盘220、第三驱动电机以及辅助转盘230。转动座210固设在风腔110底端。连接转盘220与转动座210转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，固定连接在对应的调节座311上，连接转盘220为其中一个旋转台面。第三驱动电机用于驱动连接转盘220转动，带动对应的位置调节结构310转动。辅助转盘230设置在风腔110顶端，顶端与风洞本体100转动连接，底端与对应的调节座311固定连接，辅助转盘230为另一个旋转台面。
转动座210可以水平设置在风腔110底端。连接转盘220可以转动设置在转动座210上，并固定连接在位于下方的调节座311上。第三驱动电机可以驱动连接转盘220转动，带动对应的位置调节结构310转动。辅助转盘230可以与位于上方的调节座311固定连接，可以在第三驱动电机的转动下随之转动。
在一些实施例中，上述用于多体结构的测量装置可以采用如图1所示结构。参见图1，用于多体结构的测量装置还包括升降机构500，升降机构500设置在连接转盘220和位置调节结构310之间，用于控制对应的位置调节结构310的高度，来适应不同长度的结构体。
升降机构500可以控制对应的位置调节结构310的高度，来适应不同长度的结构体。
在一些实施例中，上述升降机构500可以采用如图1所示结构。参见图1，升降机构500为剪叉式伸缩架，剪叉式伸缩架的顶端连接对应的位置调节结构310，剪叉式伸缩架的底端连接在连接转盘220上。
剪叉式伸缩架为现有技术，在此不多做赘述。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.用于多体结构的测量装置，其特征在于，包括：
风洞本体，具有贯通的风腔；
旋转机构，设置在所述风洞本体上，所述旋转机构具有两个转动轴线沿着竖直方向设置且相对的旋转台面；
调节连接机构，设置在两个所述旋转台面之间，且分别与两个所述旋转台面相连，所述调节连接机构具有多个用于供各呈竖直放置的结构体一一连接且位置可水平调节的连接位；
配套的监测控制单元，用于监测和接收结构体的测量数据；
所述调节连接机构包括两个位置调节结构，两个所述位置调节结构分别与两个所述旋转台面一一对应设置；各所述位置调节结构包括：
调节座，固设在对应的所述旋转台面上，随所述旋转台面转动；
第一调节单元，设置在所述调节座上；
第二调节单元，设有多个，多个所述第二调节单元沿所述第一调节单元的长度方向间隔设置，并均滑动设置在所述第一调节单元上；
连接块，设有多个，多个所述连接块与多个所述第二调节单元一一对应设置，各所述连接块滑动设置在对应的所述第二调节单元上；
其中，位于上方的多个所述连接块和位于下方的多个所述连接块一一对应设置，位于上方的多个所述连接块和位于下方的多个所述连接块共同构成多个所述连接位；
所述第一调节单元包括：
第一轨道，固设在所述调节座上，具有第一滑槽；
第一丝杆，转动设置在所述第一滑槽内，沿所述第一滑槽的长度方向设置；
第一连接部，设有多个，多个所述第一连接部均与所述第一丝杆转动连接，且均滑动设置在所述第一滑槽内，多个所述第一连接部与多个所述第二调节单元一一对应设置，各所述第一连接部固设在对应的各所述第二调节单元上，用于带动对应的所述第二调节单元沿所述第一滑槽的长度方向滑动；
第一驱动电机，用于驱动所述第一丝杆转动；
所述第一连接部包括：
连接滑块，具有与所述第一丝杆的轴线同轴设置的通孔，所述连接滑块上的通孔套设在所述第一丝杆上，所述连接滑块与所述第一丝杆滑动连接，并滑动设置在所述第一滑槽内，所述连接滑块上设有插接母端；
移动滑块，具有与所述第一丝杆的轴线同轴设置的通孔，所述移动滑块上的通孔套设在所述第一丝杆上，所述移动滑块与所述连接滑块沿所述第一丝杆的长度方向间隔设置，滑动连接在所述第一丝杆上，且滑动设置在所述第一滑槽内；
连接套筒，套设在所述第一丝杆上，与所述第一丝杆螺纹连接，所述连接套筒上设有与所述插接母端对应设置的插接公端；
连接轴承，设置在所述移动滑块和所述连接套筒之间，所述连接轴承的内圈与所述连接套筒的外圈过盈配合，所述连接轴承的外圈与所述移动滑块上的通孔过盈配合；
伸缩结构，所述伸缩结构的固定端固设在所述移动滑块上，所述伸缩结构的伸缩端沿所述第一丝杆的长度方向伸出，并连接在所述连接滑块上；
其中，在所述伸缩结构伸出时，所述插接母端与所述插接公端分离，所述连接套筒随所述第一丝杆在所述连接轴承内空转，在所述伸缩结构缩回时，所述插接母端与所述插接公端配合连接，所述连接套筒带动所述连接滑块和所述移动滑块在所述第一滑槽内滑动；
所述第二调节单元包括：
第二轨道，固设在对应的所述连接滑块上，具有第二滑槽；
第二丝杆，转动设置在所述第二滑槽内，沿所述第二滑槽的长度方向设置；
第二连接部，与所述第二丝杆转动连接，且滑动设置在所述第二滑槽内，连接在对应的所述连接块上，用于带动对应的所述连接块沿所述第二滑槽的长度方向滑动；
第二驱动电机，用于驱动所述第二丝杆转动。
2.如权利要求1所述的用于多体结构的测量装置，其特征在于，所述第二连接部内部设有与第二丝杆配合的螺纹，所述第二连接部与所述第二丝杆螺纹连接。
3.如权利要求2所述的用于多体结构的测量装置，其特征在于，所述旋转机构包括：
转动座，固设在所述风腔底端；
连接转盘，与所述转动座转动连接，转动轴线沿竖直方向设置，固定连接在对应的所述调节座上，所述连接转盘为其中一个所述旋转台面；
第三驱动电机，用于驱动所述连接转盘转动，带动对应的所述位置调节结构转动；
辅助转盘，设置在所述风腔顶端，顶端与所述风洞本体转动连接，底端与对应的所述调节座固定连接，所述辅助转盘为另一个所述旋转台面。
4.如权利要求3所述的用于多体结构的测量装置，其特征在于，所述用于多体结构的测量装置还包括升降机构，所述升降机构设置在所述连接转盘和所述位置调节结构之间，用于控制对应的所述位置调节结构的高度，来适应不同长度的结构体。
5.如权利要求4所述的用于多体结构的测量装置，其特征在于，所述升降机构为剪叉式伸缩架，所述剪叉式伸缩架的顶端连接对应的所述位置调节结构，所述剪叉式伸缩架的底端连接在所述连接转盘上。
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