CN205352343U - 位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种位移测量装置，属于位移测试领域。包括金属管、轴承杆和位移计，其中：金属管的一端套设在轴承杆的一端，金属管的另一端设置有用于连接第一待测点的第一关节轴承，金属管内设置有用于引导轴承杆的线性轴承；轴承杆的另一端设置有用于连接第二待测点的第二关节轴承，轴承杆上设置有目标板；位移计包括位移计本体和测杆，位移计本体设置在金属管上，测杆的末端连接所述目标板。本实用新型在工程结构试验中进行位移测试时可尽可能地减小位移计架设装置对测量精度的降低，消除因测点在非量测自由度上的运动而引入的误差，简化了相对位移的测量过程，避免了位移计测杆固定过程中所增加的设施对于试验现象的影响。

Description

位移测量装置

技术领域

本实用新型涉及位移测试领域，特别是指一种位移测量装置。

背景技术

位移测试是在工程结构试验中很重要的一个环节，通过测试结构有关部位的位移，可以了解其在荷载作用下的应力分布情况、内力情况，从而了解结构的性能和承载能力等。因此，在结构试验中一般情况下都需要进行位移测试。

在结构测试中，比较常见的位移测试主要有：

1、电阻位移测试。通常情况下，对于在室内的短期研究性试验通常采用电阻位移测试。这种位移测试，对试件的影响小、可以自动采集，价廉物美。但是，这种位移测试容易受到环境的影响，同时对于位移片的黏贴要求高、不能进行长期位移测试。

2、千分表位移测试。对于大型构件短期的位移测试通常采取千分表位移测试。这种方法操作简单、可重复利用，同时不受电磁场干扰的影响。但是，太阳照射程度会影响测试数据，数据读取上误差较大，而且必须在附近观测，读取数据。整体来说，在数据采集上相对比较困难。

3、振弦式位移传感器。对于室外长期的位移测试通常采取振弦式位移传感器。该传感器性能稳定、安装方便，可用于长期监测，但是，价格相对较高，体积较大，容易受到碰撞，同时位移数据不能直接读取，需要经过换算。

4、光纤(光栅)位移传感器。光纤(光栅)位移传感器灵敏度和分辨率高，响应速度快，体积小，重量轻，结构简单灵活，外观可以定制，安装方便，抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀容易实现对被测信号的远距离检测，实现遥测网和光纤传感网，稳定性好，可用于长期观测。但是这种位移计主要用于测量较小距离的两点之间的相对位移。

5、线性差动变压式位移传感器。线性差动变压式位移传感器利用差动变压器原理，通过封装的线圈产生与相对位移有良好线性关系的输出信号，实现相对位移测量。它具有精度高，动态特性好的特点，广泛应用于航空航天、机械、建筑、冶金等各个领域。

在结构测试中，线性差动变压式位移传感器是应用最为广泛的一类位移计。但在实际量测位移时，需要根据需要将位移计的两端分别安装在两个固定的位置，以测量二者之间的相对位移。目前结构测试中安装位移计主要有以下三种方法：

(1)位移计固定在一个测点，测杆端部通过延长线与另一个测点相连。这种架设方式常用于测量较长标距内的相对位移；

(2)位移计固定在一个测点，测杆端部与固定在另一个测点的圆盘形目标板相接触。

(3)位移计固定在一个测点，测杆端部直接与另一个测点所在的与测杆垂直的平面相接触。

由于在实际实验中，测点在非量测自由度上也会发生微小的位移，这些位移会造成位移计或者目标板在非量测自由度上的运动。上述三种安装位移计的方法都会因为这些运动而在量测自由度上引入误差，造成测量的不准确。

实用新型内容

本实用新型提供一种在工程结构试验中进行位移测试时可尽可能地减小位移计架设装置对测量精度的降低，消除因测点在非量测自由度上的运动而引入的误差，简化了相对位移的测量过程，避免了位移计测杆固定过程中所增加的设施对于试验现象的影响的位移测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种位移测量装置，包括金属管、轴承杆和位移计，其中：

所述金属管的一端套设在所述轴承杆的一端，所述金属管的另一端设置有用于连接第一待测点的第一关节轴承，所述金属管内设置有用于引导所述轴承杆的线性轴承；

所述轴承杆的另一端设置有用于连接第二待测点的第二关节轴承，所述轴承杆上设置有目标板；

所述位移计包括位移计本体和测杆，所述位移计本体设置在所述金属管上，所述测杆的末端连接所述目标板。

进一步的，所述线性轴承至少为两个。

进一步的，所述位移计本体通过胶带、绑带或者螺丝连接件固定在所述金属管上。

进一步的，所述线性轴承通过蝶形螺丝固定在所述金属管上。

进一步的，所述金属管的另一端设置有端板，所述第一关节轴承设置在所述端板上。

进一步的，所述第一关节轴承和端板之间、所述第二关节轴承和轴承杆之间分别设置有备母。

进一步的，所述金属管为铝管。

进一步的，所述位移计为顶杆式直线位移传感器。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的位移测量装置，在使用时，将第一关节轴承和第二关节轴承分别与第一待测点和第二待测点进行对应，金属杆的一端套设在轴承杆的一端，这样轴承杆可以在金属管内滑动，属管内设置有用于引导轴承杆的线性轴承，这样可以使得轴承杆尽量保持水平状态，位移计本体设置在金属管上，测杆的末端连接目标板，并且，目标板设置在轴承杆上，第一关节轴承和第二关节轴承分别连接金属管和轴承杆的一端，这样，当第一待测点和第二待测点之间发生相对位移时，第一关节轴承和第二关节轴承分别带动金属管和轴承杆发生相应的相对位移，继而使得位移计能够测量出第一待测点和第二待测点之间发生的相对位移。本实用新型在使用过程中操作简单，在工程结构试验中进行位移测试时可尽可能地减小位移计架设装置对测量精度的降低，消除因测点在非量测自由度上的运动而引入的误差，简化了相对位移的测量过程，也避免了位移计测杆固定过程中所增加的设施对于试验现象的影响。

附图说明

图1为本实用新型的位移测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种位移测量装置，如图1所示，包括金属管3、轴承杆6和位移计11，其中：

金属管3的一端套设在轴承杆6的一端，金属管3的另一端设置有用于连接第一待测点的第一关节轴承1，金属管3内设置有用于引导轴承杆6的线性轴承4；

轴承杆6的另一端设置有用于连接第二待测点的第二关节轴承7，轴承杆6上设置有目标板5；

位移计11包括位移计本体和测杆，位移计本体设置在金属管3上，测杆的末端连接目标板5。

本实用新型的位移测量装置，在使用时，将第一关节轴承和第二关节轴承分别与第一待测点和第二待测点进行对应，金属杆的一端套设在轴承杆的一端，这样轴承杆可以在金属管内滑动，属管内设置有用于引导轴承杆的线性轴承，这样可以使得轴承杆尽量保持水平状态，位移计本体设置在金属管上，测杆的末端连接目标板，并且，目标板设置在轴承杆上，第一关节轴承和第二关节轴承分别连接金属管和轴承杆的一短，这样，当第一待测点和第二待测点之间发生相对位移时，第一关节轴承和第二关节轴承分别带动金属管和轴承杆发生相应的相对位移，继而使得位移计能够测量出第一待测点和第二待测点之间发生的相对位移。本实用新型在使用过程中操作简单，在工程结构试验中进行位移测试时可直接测量出较大距离的两点间的相对位移尽可能地减小位移计架设装置对测量精度的降低，消除因测点在非量测自由度上的运动而引入的误差，简化了相对位移的测量过程，也避免了位移计测杆固定过程中所增加的设施对于试验现象的影响。一端的关节轴承与轴承杆相连，一端的关节轴承与套在轴承杆外面的铝管的目标板相连接。轴承杆与铝管都不是通长的，在铝管包含轴承杆的区域，通过线性轴承使轴承杆保持水平，可以在铝管上安装蝶形螺栓固定线性轴承在铝管中的位置。位移计一方面通过胶带或绑带固定在铝管上，一方面与轴承杆的目标板相连接。当两点之间发生一定的相对位移时，两端的关节轴承分别带动铝管以及轴承杆发生相应的相对位移，继而使得位移计测量出两点之间所发生的相对位移。

作为本实用新型的一种改进，线性轴承4优选至少为两个。本实用新型中的轴承杆和金属管优选都不是通长的，可以将线性轴承设置在金属管包含轴承杆的区域内。这样可以进一步保证轴承杆保持水平状态，避免轴承杆发生偏移，进而使位移计的角度发生变化，影响测量的结果。

作为本实用新型的另一种改进，位移计本体可以通过胶带10、绑带或者特制的螺丝连接件固定在金属管3上。这种结构简单，操作方便，而且性价比高。

进一步的，线性轴承4通过蝶形螺丝9固定在金属管3上。蝶形螺丝有美观、耐腐蚀等优点，并且方便手拧操作，头部的蝶形设计增大了横向受力面，使拧动时更有效率。当然，轴承杆也可以通过本领域人员容易想到的其他方式固定在金属管上。

为了便于安装，金属管3的另一端优选设置有端板2，第一关节轴承1可以设置在端板2上。这种结构既便于安装，又增加了第一关节轴承和金属管之间连接的稳定性。

本实用新型中，第一关节轴承1和端板2之间、第二关节轴承7和轴承杆6之间分别优选设置有备母8。这样可以进一步增加第一关节轴承和端板、第二关节轴承和轴承杆之间连接的稳定性。

优选的，金属管可以为铝管。

本实用新型的位移测量装置尤其适用于结构试验中的位移量测，位移计为顶杆式直线位移传感器的位移计。

综上，本实用新型具有以下有益效果：

(1)采用关节轴承直接将位移计与两端的测点相连，消除了因测点在非量测自由度上的运动而引入的测量误差，提高了位移测量的精度。

(2)在工程结构试验过程中，相对于传统的位移计测杆的安装方式，该位移计延长架的安装过程不需要依赖额外的固定装置，一定程度上简化了试验准备以及试验安装的过程。

(3)在测量两点的相对位移的过程中，该位移计延长架能够直接布置在两点所处的平面范围内，相对于传统的位移计测杆多数情况下需要固定在平面外，该位移计延长架的安装方式不会影响到对于试验现象的观察。

(4)位移计延长架突破了现存的位移计测量相对位移时对于两点之间距离的限制，能够直接测量出距离较大的两点之间的相对位移。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种位移测量装置，其特征在于，包括金属管、轴承杆和位移计，其中：

所述金属管的一端套设在所述轴承杆的一端，所述金属管的另一端设置有用于连接第一待测点的第一关节轴承，所述金属管内设置有用于引导所述轴承杆的线性轴承；

所述轴承杆的另一端设置有用于连接第二待测点的第二关节轴承，所述轴承杆上设置有目标板；

所述位移计包括位移计本体和测杆，所述位移计本体设置在所述金属管上，所述测杆的末端连接所述目标板。

2.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述线性轴承至少为两个。

3.根据权利要求1所述的位移测量装置，其特征在于，所述位移计本体通过胶带、绑带或者螺丝连接件固定在所述金属管上。

4.根据权利要求3所述的位移测量装置，其特征在于，所述线性轴承通过蝶形螺丝固定在所述金属管上。

5.根据权利要求1至4中任一所述的位移测量装置，其特征在于，所述金属管的另一端设置有端板，所述第一关节轴承设置在所述端板上。

6.根据权利要求5所述的位移测量装置，其特征在于，所述第一关节轴承和端板之间、所述第二关节轴承和轴承杆之间分别设置有备母。

7.根据权利要求5所述的位移测量装置，其特征在于，所述金属管为铝管。

8.根据权利要求5所述的位移测量装置，其特征在于，所述位移计为顶杆式直线位移传感器。