CN201110756Y - 测量连续竖直挠度/位移的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测量连续竖直挠度/位移的装置，包括小车、倾角传感测量系统、位移传感器、数据存储及接口模块和数据传输线，倾角传感测量系统和数据存储及接口模块安装在小车上，倾角传感测量系统和位移传感器与数据存储及接口模块相连，数据存储及接口模块可单独存储数据，也可以通过数据传输线与计算机相连。它可广泛用于各种桥梁挠度、路面沉降的测量；具有测量精度高，自动化程度高，测量速度快，测量费用较低等优点。

Description

测量连续竖直挠度/位移的装置

技术领域

本实用新型涉及用于测量桥梁竖直挠度、地面竖直位移的装置，尤其是一种利用倾角传感器和位移传感器进行桥梁连续挠度自动测量的装置。

背景技术

测量桥梁挠度和地面沉降在现代路桥健康检测中起着重要的作用。现有技术中，用于检测及监测桥梁挠度、山体移动的装置不能测量桥梁、路面的连续挠度和沉降，只能测量少量观测点的相对高度，测量数据不能平滑重现实际桥面、路面的挠度和沉降情况。如使用传统的水准仪测量桥梁挠度，存在自动化程度不高，靠人工操作，精度受限于操作者的经验的问题，同时由于对于大型桥梁测量时间会很长，而桥梁在测量过程中也会存在变形，这样就会造成测量数据不准。即使测量的数据精度达到要求，也由于测量的点较少，不能平滑拟合出桥梁的实际形变曲线。又如光电液连通管法检测桥梁挠度时，其受温度影响很大，且安装困难，只能固定于一座桥梁上。再如中国发明专利公开说明书CN1651855A中公开的“二维、大量程激光挠度/位移测量方法及装置”，通过控制可控阻尼铰链结构使反映被测结构位置的激光光束水平射到光斑接收测量装置上，形成光斑，经摄像设备对光斑和标记成像，再计算激光光斑的重心位置和发光二极管像的相对距离，获得目前光斑的坐标，把坐标减去初始值，即获得目前光斑的位移值，得出被测结构的位移，该装置的激光光束只能水平射到光斑接收测量装置上，因此激光发射器和光斑接收测量装置必须处于同一水平线上，对于有倾角的场地无法使用，安装和使用的范围有限，即使是在水平面上安装，要求激光光束完全水平射到光斑接收测量装置的调试和操作也很困难，并且也只能固定于一座桥梁上使用，测量的点非常有限。

综上所述，现有的桥梁挠度、地面测量装置有的自动化程度不高，有的使用范围有限，有的精度不够，不能平滑重现桥梁、路面的沉降情况，这些都制约了现有方法在测量桥梁挠度、地面沉降等方面的推广和应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种具有自动化程度高、使用范围广、使用效率高、可连续测量桥梁、地面上各点的竖直位移并重现实际沉降情况的测量连续竖直挠度/位移的装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种测量连续竖直挠度/位移的装置，包括小车、倾角传感测量系统、位移传感装置、数据存储及接口模块和数据传输线。倾角传感测量系统、位移传感装置和数据存储及接口模块安装在小车上，倾角传感测量系统和位移传感器通过数据传输线与数据存储及接口模块相连。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、适用范围广，可广泛用于各种桥梁挠度、路面沉降的测量；

2、测量精度高，由于目前的倾角传感器测量精度已达到1角秒，因此每100米路面的最大绝对测量误差仅为0.24毫米；

3、自动化程度高，只需简单操作就可以获得一系列连续的测量数据；

4、由于采用小车搭载倾角传感器在被测面上行驶，能平滑重现桥梁、路面的沉降情况，且测量速度快；

5、能够一次性对待测桥梁挠度、路面沉降及总长度进行自动测量；

6、测量费用低廉，由于系统可以反复使用，因此单次测量成本低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的测量原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，测量连续竖直挠度/位移的装置，包括倾角传感测量系统1、可调节柔性连接装置2、小车3、位移传感装置4、数据传输线5、数据存储及接口模块6和计算机7；倾角传感测量系统1通过可调节柔性连接装置2安装于小车3上，其中可调节柔性连接装置采用高度可调的弹簧、缓冲垫等，起减振作用；小车3可由外力拉/推动运动，也可在车上加装动力系统；位移传感装置4由光发射元件、光接收元件和通光孔构成，通光孔可为1至多个，位于车轮上以车轴为圆心的圆周上，当具有多个通光孔时，每个通光孔的间距相等，光发射元件和光接收元件位于通光孔两侧并相互对应，车轮每转动一圈光电位移传感器4计数一次或多次，根据车轮转动圈数可计算小车的运动距离。倾角传感测量系统1和光电运动位移传感器4通过数据传输线5连接到数据存储及接口模块6，数据存储及接口模块6可单独存储数据，也可以通过数据传输线与计算机7相连，由计算机7存储和处理数据。

本实用新型的测量方法如下：首先，将装有测量系统的小车3置于待测桥梁的一端，如果需要直接显示测量结果，则将计算机7与测量系统相连并打开测量数据接收处理程序；如果不需直接显示测量结果，则无需连接计算机，而将测量数据暂时存储在数据存储及接口模块6即可，测量完成后再将测量数据传入计算机7；然后，驱动小车3以一定的速度沿桥梁的走向平稳向前运动；运动过程中倾角测量系统1连续测量桥梁的倾角θ₁、θ₂......，(参见图2)，光电运动位移传感器4在小车3每向前运动一固定距离L，如每移动2厘米时，光发射元件经通光孔向光接收元件发送一次信号，系统接收到该信号时，发出处理倾角信息的指令，系统运算两次位移信息间测得的平均倾角，数据存储及接口模块6记录位移和倾角信息，并根据需要将该段内的结果传输到计算机或存储在存储器中；最后，计算机对采集到的倾角数据进行处理，结合位移情况对每小段的竖直位移H₁、H₂......进行运算，将每段位移的竖直挠度进行记录，根据每小段的小车运动距离L和竖直挠度直接绘制桥梁连续挠度图。

Claims (3)

1、一种测量连续竖直挠度/位移的装置，其特征在于：包括小车、倾角传感测量系统、位移传感装置、数据存储及接口模块和数据传输线，倾角传感测量系统和数据存储及接口模块安装在小车上，倾角传感测量系统和位移传感器通过数据传输线与数据存储及接口模块相连。

2、根据权利要求1所述的测量连续竖直挠度/位移的装置，其特征在于：所述倾角传感测量系统通过可调节柔性连接装置安装在小车上。

3、根据权利要求1或2所述的测量连续竖直挠度/位移的装置，其特征在于：所述数据存储及接口模块与计算机连接。

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