CN203615914U - 一种超低频位移计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超低频位移计。包括重锤、弹簧，所述重锤上端与弹簧相连，重锤和弹簧置于密闭容器内，密闭容器内灌满油，重锤为空心的。本实用新型的位移计结构简单，不需要复杂的伺服电路就能实现超低频振动结构的动位移的测量。

Description

一种超低频位移计

技术领域

本实用新型涉及一种位移计，具体涉及一种超低频位移计。

背景技术

随着高柔建筑结构、长大桥梁的不断出现，结构基频不断降低，结构振动位移的测量越来越困难。对于这些超大型结构振动位移的测量，找到一近距离参考点进行相对位移的测量变得非常困难，只能采用惯性式位移计进行振动位移测量。惯性式位移计的原理如图1所示。

惯性式位移计的固有频率为：

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{k}{m}}=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{g}{{\mathrm{\δ}}_s}}---\left(1\right)$

其中k为弹簧刚度，m为重锤质量，g为重力加速度，δ_s为弹簧在重锤重力作用下的静力变形。由结构动力学知识可知：当被测结构的振动频率为惯性式位移计固有频率的2.5倍以上时，可通过重锤对结构的相对位移来测量结构振动位移。对于超低频率振动的结构位移测量，为了使位移计的固有频率满足要求，其重锤质量大，弹簧刚度小，重锤引起的弹簧静力变形非常大，以至于无法实现。现有的超低频位移计需要采用伺服电路，使用较复杂。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种使用简单、无需使用伺服电路的超低频位移计。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案为：一种超低频位移计，包括重锤、弹簧，所述重锤上端与弹簧相连，所述重锤和弹簧置于密闭容器内，弹簧固定在密闭容器上端，所述密闭容器内灌满油。

上述的超低频位移计，所述重锤是空心的。

将重锤加工成空心球体，将弹簧和重锤置于密闭容器中，制作出一个普通的惯性式位移计。

用油灌满整个容器，油为重锤提供浮力及阻尼力，通过改变重锤的外形，可获得需要的阻尼力大小。

周围液体介质的加入并不改变位移计的固有频率，当重锤的表观密度ρ₁=m/V比周围液体介质的密度略大时，弹簧静力变形将变得很小；只要重锤的表观密度与周围液体介质的密度足够接近，就可以使位移计获得足够低的固有频率，从而满足对超低频振动结构的动位移的测量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型的位移计结构简单，不需要复杂的伺服电路就能实现超低频振动结构的动位移的测量；

（2）本实用新型的重锤为空心金属球体，能实现重锤的表观密度比周围液体介质的密度略大；

（3）本实用新型的重锤的表观密度与油的密度之比可以调整，从而可获得满足各种超低频结构振动位移测量的位移计；

（4）本实用新型的重锤外形也可以根据实际情况改变，以获得需要的阻尼力大小。

附图说明

图1为普通惯性式位移计的原理结构示意图。

图2为本实用新型的原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

如图2所示，本实用新型包括重锤1、弹簧2，重锤1上端与弹簧2相连，重锤1和弹簧2置于密闭容器3内，弹簧2固定在密闭容器3上端，密闭容器3内灌满油4。油4为重锤1提供浮力及阻尼力，通过改变重锤1的外形，可获得需要的阻尼力大小。重锤1为空心的，通过调整重锤1空心占的比例以及重锤1的大小，调整重锤1的表观密度与油4的密度之比，从而可获得满足各种超低频结构振动位移测量的位移计。

Claims (2)

1.一种超低频位移计，包括重锤、弹簧，所述重锤上端与弹簧相连，其特征在于：所述重锤和弹簧置于密闭容器内，弹簧固定在密闭容器上端，所述密闭容器内灌满油。

2.根据权利要求1所述的超低频位移计，其特征在于：所述重锤是空心的。

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