CN203385412U - 双向位移测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双向位移测量装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作方便且成本较低的双向位移测量装置。本实用新型的技术方案是：一种双向位移测量装置，用于引张线法中装置固定点相对于引张线的位移测量，其特征在于该装置包括一个壳体和两个安装于壳体内的位移测量机构。本实用新型适用于大坝、隧道、桥梁、边坡、基坑及建构筑物等表面沉降和水平位移测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双向位移测量装置。适用于大坝、隧道、桥梁、边坡、基坑及建构筑物等表面沉降和水平位移测量。
背景技术
变形是工程安全监测中最重要的物理量。随着科学技术的发展，对观测仪器的要求提出了更高的要求，除了采用人工观测获得原始数据外，还应能实现自动化监测，以便及时掌握工程安全状况并作出相应的决策，这也是工程安全监测仪器发展的方向。
传统的变形监测多采用水准仪、经纬仪、全站仪和电子水准仪等进行人工观测，人工观测工作量大、周期长，观测成果的精度和同步性较差。传统的单向引张线装置只能实现水平位移测量，静力水准装置只能实现竖向位移测量，各自的测量范围受到很大的限制，同时也增加了成本。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便且成本较低的双向位移测量装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种双向位移测量装置，用于引张线法中装置固定点相对于引张线的位移测量，其特征在于该装置包括一个壳体和两个安装于壳体内的位移测量机构，其中：
壳体，为长方体，其中两块相对的侧板上开有供引张线穿过的通孔；
位移测量机构，具有位移推拉板、防震棒、弹簧和等强度梁，其中位移推拉板两侧垂直固定弹簧，呈十字形，且两者所在平面平行于通孔所在面，弹簧远离推拉板端经等强度梁固定于壳体，弹簧内插装防震棒，防震棒一端固定于位移推拉板上，另一端依次穿过等强度梁和壳体，位移推拉板两端经滑动机构连接壳体内壁；所述位移推拉板上对应于通孔位置开设供引张线通过的导向孔，该导向孔呈长条形且沿推拉板长度方向布置；所述等强度梁上安装感知等强度梁表面应变的光纤光栅；
两位移测量机构呈错位十字交叉布置，且两个方向分别采用两只光纤光栅测试。
所述壳体外壁上对应防震棒露出端设有套管。 所述滑动机构包括制于位移推拉板端部的榫头，壳体内壁上对应榫头位置制有榫槽。
所述滑动机构包括两块置于位移推拉板两侧、固定于壳体内壁的限位板，该限位板平行通孔所在面。
所述导向孔宽度等于引张线直径。
本实用新型的有益效果是：1、结构简单、制作方便、成本较低；2、改变了传统单向引张线水平位移测量装置及静力水准竖向位移测量装置只能实现单一方向位移测量的缺点；3、采用光纤光栅作为传感元件，通过感知等强度梁表面的应变，产生相应的波长变化，且两个方向分别采用两只光纤光栅测试，消除了温度对测试结果的影响，可以实现温度自补偿，提高测量精度。
附图说明
图1为实施例的纵剖图。
图2为实施例中图1的A-A剖视图。
图3为实施例中图1的B-B剖视图。
图4为实施例中壳体的剖视图。
图5为实施例中位移测量机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1~图5所示，本实施例为一种双向位移测量装置，用于引张线法中装置固定点相对于引张线8的位移测量。本实施例中以图1为基准进行描述，该装置具有呈长方体的壳体1，在壳体1的左右侧板上均开有通孔101，通孔101为正方形，边长远大于引张线8的直径。在壳体1内安装有两个分别用于测量水平和竖向位移的位移测量机构。
其中水平位移的位移测量机构包括竖向布置的位移推拉板3，位移推拉板3上端置于两限位板7组成的滑动轨道内，该轨道平行壳体左右侧板，两限位板7布置于位移推拉板3两侧且固定于壳体上侧板；该位移推拉板下端制有榫头302，壳体下侧板对应榫头302制有作为滑动轨道的榫槽102，该榫槽同样平行壳体左右侧板，故该位移推拉板可在壳体内水平滑动。位移推拉板3朝向壳体1前后面侧垂直固定弹簧4，位移推拉板3与两侧弹簧4呈十字形布置，弹簧远离推拉板端经等强度梁5固定于壳体1左侧板。
竖向位移的位移测量机构包括水平布置的位移推拉板3，位移推拉板3左右两端均制有榫头302，壳体前后侧板上对应榫头302制有榫槽102，两榫槽102平行壳体左右侧板，故该位移推拉板可在壳体内竖向滑动。该位移推拉板的上下两侧经弹簧4连接等强度梁5，等强度梁5固定于壳体1右侧板。
本例中在位移推拉板3上对应壳体上通孔101位置开有可供引张线8穿过的长条形的导向孔301（导向孔301宽度与引张线8直径相同），该导向孔沿位移推拉板3长度方向布置。等强度梁5上用于安装感知等强度梁表面应变的光纤光栅6。
本实施例中弹簧4内插装防震棒2，该防震棒一端固定于位移推拉板3，另一端依次穿过等强度梁5和壳体1（壳体上对应位置设有通孔103）。壳体1外壁上对应防震棒2的露出端套设有套管9。防震棒2用于约束弹簧4，从而减小弹簧挠曲变形和横向振动对测量精度的影响。
本实施例的具体工作原理如下：双向位移测量装置固定安装于测点表面，测点中心应与引张线8在同一高度，引张线8穿过装置内通孔101、导向孔301。当引张线8与本装置固定点产生相对位移时，位移推拉板3相应的位置移动（水平位移带动竖向的位移推拉板3移动，竖向位置带动水平的位移推拉板3移动），并使相应的弹簧4产生伸缩，弹簧4伸缩产生力传递到等强度梁5端部，使等强度梁5产生挠度及表面应变变化，被贴在等强度梁5表面的光纤光栅6感知，再通过光纤光栅6的波长变化计算出位移变化。根据Bragg光栅测试原理和力学理论推算出水平和竖向的位移：
式中m为与等强度梁和弹簧及光栅等有关的一个常数，和
分别为位移变化量和光栅波长变化量。
Claims (5)
1.一种双向位移测量装置，用于引张线法中装置固定点相对于引张线（8）的位移测量，其特征在于该装置包括一个壳体（1）和两个安装于壳体内的位移测量机构，其中：
壳体（1），为长方体，其中两块相对的侧板上开有供引张线（8）穿过的通孔（101）；
位移测量机构，具有位移推拉板（3）、防震棒（2）、弹簧（4）和等强度梁（5），其中位移推拉板（3）两侧垂直固定弹簧（4），呈十字形，且两者所在平面平行于通孔（101）所在面，弹簧（4）远离推拉板端经等强度梁（5）固定于壳体（1），弹簧（4）内插装防震棒（2），防震棒一端固定于位移推拉板（3）上，另一端依次穿过等强度梁（5）和壳体（1），位移推拉板（3）两端经滑动机构连接壳体（1）内壁；所述位移推拉板（3）上对应于通孔（101）位置开设供引张线（8）通过的导向孔（301），该导向孔呈长条形且沿推拉板长度方向布置；所述等强度梁（5）上安装感知等强度梁（5）表面应变的光纤光栅（6）；
两位移测量机构呈错位十字交叉布置，且两个方向分别采用两只光纤光栅（6）测试。
2.根据权利要求1所述的双向位移测量装置，其特征在于：所述壳体（1）外壁上对应防震棒（2）露出端设有套管（9）。
3.根据权利要求1或2所述的双向位移测量装置，其特征在于：所述滑动机构包括制于位移推拉板（3）端部的榫头（302），壳体（1）内壁上对应榫头（302）位置制有榫槽（102）。
4.根据权利要求1或2所述的双向位移测量装置，其特征在于：所述滑动机构包括两块置于位移推拉板（3）两侧、固定于壳体（1）内壁的限位板（7），该限位板平行通孔（101）所在面。
5.根据权利要求1所述的双向位移测量装置，其特征在于：所述导向孔（301）宽度等于引张线（8）直径。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320476926.9U CN203385412U (zh) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 双向位移测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320476926.9U CN203385412U (zh) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 双向位移测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203385412U true CN203385412U (zh) | 2014-01-08 |
Family
ID=49873890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320476926.9U Expired - Lifetime CN203385412U (zh) | 2013-08-06 | 2013-08-06 | 双向位移测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203385412U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107462143A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-12-12 | 昆明理工大学 | 一种双向位移计 |
| CN115164729A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-10-11 | 澳门大学 | 正负双向测量的、不受振动影响的光纤光栅位移传感器 |
-
2013
- 2013-08-06 CN CN201320476926.9U patent/CN203385412U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107462143A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-12-12 | 昆明理工大学 | 一种双向位移计 |
| CN115164729A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-10-11 | 澳门大学 | 正负双向测量的、不受振动影响的光纤光栅位移传感器 |
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