CN204788238U - 多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统 - Google Patents
多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，包括电阻式位移传感器系统、高速动态采集系统、数据采集控制系统，所述电阻式位移传感系统包括若干电阻式位移传感器，所述电阻式位移传感器系统通过桥盒与所述高速动态采集系统连接传输，所述高速动态采集系统通过传输线缆或无线发射的方式与所述数据采集控制系统连接传输，所述数据采集控制系统对采集参数进行设置，实现数据采集的控制，本实用新型主要是利用固定支架在桥梁上部结构底面上安装多点电阻式位移传感器，通过高速动态采集系统以及数据采集控制系统对桥梁动态挠度进行多点测试，测试精度高，测试数据稳定，不受桥梁交通的影响，且能够长期的对桥梁动态挠度进行测量。
Description
技术领域
本实用新型属于公路工程试验检测领域，涉及一种桥梁动态挠度多点同步测试，具体的说，电阻式位移传感器通过悬垂法的辅助测试机构或测试支架与桥梁构件接触，能在桥梁动载试验中实现对桥梁结构多点动挠度的同步测试。
背景技术
随着人们对桥梁安全性、耐久性的日益关注，一些重点工程需对桥梁的运营情况进行挠度、应力/应变等参数的实时监测。桥梁的长期监测能够为工程设计提供实验数据，为验证桥梁设计时的结构分析、计算假定和设计方法提供反馈信息，并可用于深入研究桥梁结构及其在复杂环境中的未知或不确定性问题。
挠度是反映桥梁结构刚度的指标，因此桥梁挠度的监测是长期实时监测的重要内容，目前常用的桥梁挠度测量方法主要有水准仪、全站仪等直接测量法和悬垂法等测量方法。
现有技术具有如下缺点：
上述方法只能实现桥梁挠度的静态测量，另外，这些方法只能在桥下无水或封闭交通的情况下实用，故其实用的局限性也很大。虽然采用桥梁挠度仪和光电靶标能够测量桥梁的动挠度，但该方法受其原理的限制，使得其测量范围和测量精度相互制约，其测量速度较慢，因而同样不能适应多点动态挠度测量的要求，更不能满足实时监测的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，本实用新型解决了目前桥梁动挠度测量的局限性问题及满足实时监测的需要，本实用新型的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，主要是利用固定支架在桥梁上部结构底面上安装多点电阻式位移传感器，通过高速动态采集系统以及数据采集控制系统对桥梁动态挠度进行多点测试，该测试方法不仅测试精度高，测试数据稳定，不受桥梁交通的影响，而且能够长期的对桥梁动态挠度进行测量。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，包括电阻式位移传感器系统、高速动态采集系统、数据采集控制系统，所述电阻式位移传感系统包括若干电阻式位移传感器，所述电阻式位移传感器系统通过桥盒与所述高速动态采集系统连接传输，所述高速动态采集系统通过传输线缆或无线发射的方式与所述数据采集控制系统连接传输，所述数据采集控制系统对采集参数进行设置，实现数据采集的控制。
进一步的，还包括一固定支架，所述固定支架临时搭设于桥梁底部测试截面的对应地面，所述电阻式位移传感器通过磁力吸盘吸附在固定支架上，采用悬垂法进行桥梁动挠度的测量。
进一步的，还包括一固定支架，所述固定支架搭设于桥梁底部测试截面处，在桥梁墩台设置固定端，与固定支架相连，所述电阻式位移传感器利用机械连接的方式固定在固定支架上，保证整个体系的稳定性，所述电阻式位移传感器与桥梁构件直接接触进行桥梁动挠度的实时监测。
进一步的，所述电阻式位移传感器由机械传动机构、表面指示装置和电气线路组成。
进一步的，所述电阻式位移传感器采用差动变电阻式应变桥路，其接线方式采用半桥接线方式，桥梁挠度变化量可通过机械传动机构中活动触头的移动，引起电阻式位移传感器半桥桥臂两个电阻值的变化。
进一步的，所述电阻式位移传感器是利用金属或半导体的电阻应变效应，将被测量转换为电量输出的一种传感器。
进一步的，所述高速动态采集系统由采集箱、动态采集卡组成，其可根据所述电阻式位移传感器的数量扩展采集通道数量，实现多点同步测量。
进一步的，所述数据采集控制系统主要由电源控制器、计算机组成，所述计算机内部设有采集控制软件，通过计算机内部采集控制软件对采集参数进行设置，实现数据采集的控制，数据采集控制系统还对测得的数据进行后期的处理和存储。
进一步的，所述传输线缆为铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆。
本实用新型的有益效果：本实用新型测试要求相对较低，测试方法及测点的安装相对简单，在需要时，可长期对桥梁结构的动态挠度进行监测，测试量程满足不同结构桥梁的需要。其测试过程实现了完全自动化，不需要人工进行观测和记录，不受环境温度和交通流量等因素的影响，测试精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1的电阻式位移传感器的工作原理示意图。
图3是本实用新型实施例在桥梁实际测试中布设的示意图。
1、电阻式位移传感器；2、高速动态采集系统；3、电源控制器；4、计算机；5、传输线缆或无线发射的方式；6、固定支架；7、磁力吸盘。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1、2所示，本实用新型提供的一种多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，包括电阻式位移传感器系统、高速动态采集系统2、数据采集控制系统，电阻式位移传感系统包括若干电阻式位移传感器1，电阻式位移传感器系统通过桥盒与高速动态采集系统2连接传输，高速动态采集系统2通过传输线缆或无线发射的方式5与数据采集控制系统连接传输，数据采集控制系统对采集参数进行设置，实现数据采集的控制，电阻式位移传感器1由机械传动机构、表面指示装置和电气线路组成，电阻式位移传感器1采用差动变电阻式应变桥路，其接线方式采用半桥接线方式，桥梁挠度变化量可通过机械传动机构中活动触头的移动，引起电阻式位移传感器1半桥桥臂两个电阻值的变化，电阻式位移传感器1是利用金属或半导体的电阻应变效应，将被测量转换为电量输出的一种传感器，高速动态采集系统2由采集箱、动态采集卡组成，其可根据电阻式位移传感器1的数量扩展采集通道数量，实现多点同步测量，数据采集控制系统主要由电源控制器3、计算机4组成，计算机4内部设有采集控制软件，通过计算机4内部采集控制软件对采集参数进行设置，实现数据采集的控制，数据采集控制系统还对测得的数据进行后期的处理和存储，传输线缆为铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆。
实施例1
如图3所示，本实用新型提供的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统还包括一固定支架6，固定支架6临时搭设于桥梁底部测试截面的对应地面，电阻式位移传感器1通过磁力吸盘7吸附在固定支架6上，采用悬垂法进行桥梁动挠度的测量。
实施例2
固定支架6搭设于桥梁底部测试截面处，在桥梁墩台设置固定端，与固定支架6相连，电阻式位移传感器1利用机械连接的方式固定在固定支架6上，保证整个体系的稳定性，电阻式位移传感器1与桥梁构件直接接触进行桥梁动挠度的实时监测。
本实用新型在对桥梁进行多点动态挠度测试时，电阻式位移传感器1通过悬垂法的辅助测试机构或固定支架1与桥梁构件接触，将电阻式位移传感器1固定在拟测挠度的测试位置，并通过电阻式位移传感器1下方的磁力吸盘7或以机械连接的方式固定在固定支架6上，安装时应保证测试方向为竖直方向，电阻式位移传感器1与主梁或悬垂物的接触量根据主梁挠度变形的方向和大小确定。
电阻式位移传感器1把测试的动态数据传输给高速动态采集系统2，高速动态采集系统2把电阻式位移传感器1输出的模拟信号转换成数字信号。
数据采集控制系统对采集参数进行设置并实现数据采集的控制，当桥梁结构变形时，根据固定在桥梁结构上电阻式位移传感器1活动触头的变化，而引起电阻式位移传感器1半桥桥臂两个电阻值的变化，通过机械量转换成电量，再利用数据采集控制系统对物理量进行相应的转换，即可测得桥梁动态挠度的测试结果。
采用电阻式位移传感器1进行桥梁动态挠度的测量不仅可以达到温度自动补偿的目的，而且可以比其他现有的测试方法更精确的得到测试结果。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，包括电阻式位移传感器系统、高速动态采集系统、数据采集控制系统，所述电阻式位移传感系统包括若干电阻式位移传感器，所述电阻式位移传感器系统通过桥盒与所述高速动态采集系统连接传输，所述高速动态采集系统通过传输线缆或无线发射的方式与所述数据采集控制系统连接传输，所述数据采集控制系统对采集参数进行设置，实现数据采集的控制。
2.根据权利要求1所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，还包括一固定支架，所述固定支架临时搭设于桥梁底部测试截面的对应地面，所述电阻式位移传感器通过磁力吸盘吸附在固定支架上。
3.根据权利要求1所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，还包括一固定支架，所述固定支架搭设于桥梁底部测试截面处，在桥梁墩台设置固定端，与固定支架相连，所述电阻式位移传感器利用机械连接的方式固定在固定支架上，保证整个体系的稳定性，所述电阻式位移传感器与桥梁构件直接接触进行桥梁动挠度的实时监测。
4.根据权利要求1所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，所述电阻式位移传感器由机械传动机构、表面指示装置和电气线路组成。
5.根据权利要求4所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，所述电阻式位移传感器采用差动变电阻式应变桥路，其接线方式采用半桥接线方式，桥梁挠度变化量可通过机械传动机构中活动触头的移动，引起电阻式位移传感器半桥桥臂两个电阻值的变化。
6.根据权利要求1所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，所述高速动态采集系统由采集箱、动态采集卡组成，其可根据所述电阻式位移传感器的数量扩展采集通道数量，实现多点同步测量。
7.根据权利要求1所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，所述数据采集控制系统主要由电源控制器、计算机组成，所述计算机内部设有采集控制软件，通过计算机内部采集控制软件对采集参数进行设置，实现数据采集的控制，数据采集控制系统还对测得的数据进行后期的处理和存储。
8.根据权利要求1所述的多点分布电阻式桥梁动态挠度测试系统，其特征在于，所述传输线缆为铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110307955A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-08 | 中南大学 | 基于多点应变感知的落下孔车承载梁弹性动挠度测量方法及系统 |
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2015
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