CN204649184U - 一种用于测量构件竖向变形的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测量构件竖向变形的检测装置，包括重锤、测量仪器，所述重锤上连接有用于挂设在被测构件的线体；所述测量仪器用于测量所述重锤相对于参考面的竖直位移，还包括容器、所述容器内设置有阻尼液体，所述重锤设置在所述容器内，所述重锤的上表面露出所述阻尼液体。本实用新型通过在构件上设置重锤，将构件的竖向变形传输至地面，并采用容器作为测量的参照，通过测量重锤相对于容器的位移，方便测量，并且测量精度高，并且能实现远程监控，实时监控。

Description

一种用于测量构件竖向变形的检测装置

技术领域

本实用新型属于建筑构件变形检测装置技术领域，具体涉及一种用于测量构件竖向变形的检测装置。

背景技术

在建筑的检测和监测等测试技术领域中，对结构构件，如楼板，梁，桥的主梁等进行构件竖向变形测量、挠度或沉降量测量，是获取构件在工作状态或受力状态下变形的主要手段。常用的方法是采用如用皮尺，钢尺，激光测距仪等工具进行测量，可快速进行测量，但测量精度不高，得不到准确可靠的数据。还有采用光学仪器如水准仪等进行测量，但由于测量方法复杂、并且需要有人值守等问题，使用效果并不理想。

实用新型内容

为了克服上述测量构件竖向变形精度不高、操作复杂等技术缺陷，本实用新型提供一种结构简单、操作简便、效果可靠的用于测量构件竖向变形的检测装置。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述用于测量构件竖向变形的检测装置，包括重锤、测量仪器，所述重锤上连接有用于吊设在被测构件的线体；所述测量仪器用于测量所述重锤相对于参考面的竖直位移。

进一步地，为了减少重锤受外力的作用产生的摆动，从而影响测试精度，还包括容器、所述容器内设置有阻尼液体，所述重锤设置在所述容器内，所述重锤的上表面露出所述阻尼液体，所述阻尼液体为机油或水，提高了测试的精度。

进一步地，所述测量仪器为位移计，所述位移计的表座设置在所述容器上，所述位移计的顶杆指向所述重锤的上表面。

进一步地，所述位移计为两个以上，减少了由于重锤的偏心产生的误差，提高测试精度。

进一步地，所述测量仪器为两个以上的位移传感器。

进一步地，包括数据采集仪，所述数据采集仪用于接收位移传感器的测量数据、计算所述位移传感器检测数据的平均值，并反馈给用户。

进一步地，所述数据采集仪包括无线发射模块，用于将计算所述位移传感器测量的数据 的平均值发送至移动终端或上位机，实现实时监控、远程监控，方便测量。

进一步地，所述重锤为圆柱状。

进一步地，所述线体与重锤连接位置设置有调节线体长度的调节器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过在构件上设置重锤，将构件的竖向变形传输至地面，并采用容器作为测量的参照，通过测量重锤相对于容器的位移，提高测量的准确度。

(2)由于很多测量都是在室外进行，受风力的作用，重锤发生摆动，在容器内设置阻尼液，减少重锤的摆动，从而提高测试的精确度。

(3)设计两个以上的位移计或位移传感器，取平均值，减少由于重锤偏心而产生的误差。

(4)通过数据采集仪将测量仪器监测到的数据收集，并通过无线通信模块发送至移动终端或上位机，方便远程监控，实时监控。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型所述用于测量构件竖向变形的检测装置的实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型所述用于测量构件竖向变形的检测装置的重锤摆动对计数的影响示意图；

图3是本实用新型所述用于测量构件竖向变形的检测装置的实施例二的结构示意图。

图中：1-容器，2-阻尼液，3-位移计，31-位移计顶针，32-位移计表座，33-位移传感器，34-数据线，4-被测构件，5-线体，51-长度调节器，6-重锤，7-数据采集仪，71-天线，72-无线发射模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1所示，本实用新型所述用于测量构件竖向变形的检测装置，包括容器1、设置在容器1内的阻尼液2、重锤6、用于将所述重锤6挂设在被测构件4上的线体5、用于测量重锤竖直位移的测量仪器，所述重锤6在自身重力作用下，将线体5拉直，所述重锤6设置在所述阻尼液2内，其上表面伸出所述阻尼液2，所述容器1设置有上壁，所述上壁上设置有 使得所述重锤6通过的通孔，所述测量仪器包括两个以上的位移计3，所述位移计3的表座32设置在所述容器1的上壁上，所述位移计的顶针31指向所述重锤6的上表面。本实施例的位移计3为两个，通过计算两个位移计监测的数据的平均值，减少由于重锤6的偏心而产生的误差。但本实用新型的位移计3不局限于两个，可以根据需要设置1个、三个、四个等

所述重锤6为圆柱状，所述线体5与所述重锤6连接的位置设置有调节线体长度的长度调节器51。

所述阻尼液2为机油或水。 

如图2所示，在工程中，经常在室外进行测量工作，当重锤6受到外界环境的影响(如风的作用)时，会发生摆动现象，重锤6向左右产生x位移的摆动时，重锤6会发生竖直方向有a的位移变量，导致测量值偏小。浸泡在阻尼容器中，由于阻尼液体的耗能作用，可以减少系统在风作用下产生的振动对读数的影响。

重锤浸泡在阻尼液中，相对于阻尼液发生位移时，阻尼液将会产生耗能作用，减少重锤的系统周期。由于系统周期的缩小和附加阻尼两种效应的叠加，重锤的水平位移量将减小，位移的反应降低率R_d表示如下：

$R_d=\frac{S_d(T_{eq},{\mathrm{\ξ}}_{eq})}{S_d(T_f,{\mathrm{\ξ}}_0)}=D_{\mathrm{\ξ}}\frac{T_{eq}}{T_f}\frac{S_{pv}(T_{eq},{\mathrm{\ξ}}_0)}{S_{pv}(T_f,{\mathrm{\ξ}}_0)}---\left(1\right)$

式中，S_d、S_pv分别表示位移反应谱、拟速度反应谱，T_f、ξ₀分别表示未设置阻尼罐振系统的等效周期和等效阻尼比，T_eq、ξ_eq分别表示设置了阻尼罐后系统的等效周期和等效阻尼比，D_ξ表示系统增加阻尼后反应谱曲线降低的程度。其中：

$S_d(T,\mathrm{\ξ})=\frac{T}{2\mathrm{\π}}{S}_{pv}(T,\mathrm{\ξ})={\left(\frac{T}{2\mathrm{\π}}\right)}^2{S}_{pa}(T,\mathrm{\ξ})---\left(2\right)$

在0.2s≤T≤3s范围内D_ξ值基本与周期无关，表示为：

$D_{\mathrm{\ξ}}=\sqrt{\frac{1+25{\mathrm{\ξ}}_0}{1+25{\mathrm{\ξ}}_{eq}}}---\left(3\right)$

由于摆锤在环境影响下主要发生短周期的摆动，由于在短周期段内拟加速度谱可以认为是常数，式(1)可以表示为：

$R_d=\sqrt{\frac{1+25{\mathrm{\ξ}}_0}{1+25{\mathrm{\ξ}}_{eq}}}{\left(\frac{T_{eq}}{T_f}\right)}^2---\left(4\right)$

从式(4)可以看到，ξ₀<ξ_eq,根号内为小于1的值，由于有阻尼力的作用，T_eq<T_f,括号内也为小于1的值。所以R_d<1,由于阻尼罐的加入，系统的位移反应减小，测量精度提高。工程中可采用方便获得的阻尼系数远大于空气的水作为阻尼液。

实施例二

本实施例中除了测量仪器与实施例一不相同，其它的结构和工作原理与实施例一相同，所述测量仪器包括两个以上的位移传感器33，还包括数据采集仪7，所述位移传感器33监测数据，通过数据线传输至数据采集仪7，所述数据采集仪7还包括天线71、无线发射模块72，所述数据采集仪7接收所述位移传感器33监测的重锤竖起位移的数据，并计算两个位移传感器33的平均值，通过无线发射模块72将计算的平均值传送至移动终端或上位机，方便远程监控、实时监控。

本实用新型利用重锤将构件的竖直位移转移至靠近地面位置，方便测量，通过阻尼液减少重锤摆动对测量精度的影响，进一步提高测量精度。并通过无线发射模块，实现远程监控、实时监控，节省人力资源。

本实施例所述用于测量构件竖向变形的检测装置的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：包括重锤、测量仪器，所述重锤上连接有用于吊设在被测构件的线体；

所述测量仪器用于测量所述重锤相对于参考面的竖直位移。

2.根据权利要求1所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：还包括容器、所述容器内设置有阻尼液体，所述重锤设置在所述容器内，所述重锤的上表面露出所述阻尼液体。

3.根据权利要求2所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述阻尼液体为机油或水。

4.根据权利要求2所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述测量仪器为位移计，所述位移计的表座设置在所述容器上，所述位移计的顶杆指向所述重锤的上表面。

5.根据权利要求4所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述位移计为两个以上。

6.根据权利要求2所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述测量仪器为两个以上的位移传感器。

7.根据权利要求1至6任一项所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：包括数据采集仪；

所述数据采集仪用于接收位移传感器的测量数据、计算所述位移传感器检测数据的平均值。

8.根据权利要求7所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述数据采集仪包括无线发射模块，用于将计算所述位移传感器测量的数据的平均值发送至移动终端或上位机。

9.根据权利要求8所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述重锤为圆柱状。

10.根据权利要求9所述用于测量构件竖向变形的检测装置，其特征在于：所述线体与重锤连接位置设置有调节线体长度的调节器。