CN207066404U - 一种基于图像识别的应变传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于图像识别的应变传感器，属于土木工程测量技术领域。它包括百分表、下壳体、图像识别处理器、活动测量导杆、上壳体、接插件、顶针、弹簧；所述上壳体与下壳体上下依次设置，所述下壳体内部左侧安装有百分表，所述下壳体右侧壁上开设有装配活动测量导杆的活动测量导杆通孔，所述活动测量导杆的一端延伸至下壳体的外侧与待测物体连接，活动测量导杆的另一端延伸至下壳体的内部。本实用新型通过设置百分表配合弹簧、活动测量导杆等形成应变的感应元件，其为纯机械结构，内部不存在内应力，不存在现有的应变片粘接剂的老化和钢弦材料的蠕变现象，在长期的测量工作过程中，测量准确率高，稳定性好，使用寿命长。

Description

一种基于图像识别的应变传感器

技术领域

本实用新型属于土木工程测量技术领域，具体涉及一种基于图像识别的应变传感器。

背景技术

应变传感器是针对测量物体受力变形所产生的应变进行测量的一种传感器。电阻应变片则是其最常采用的传感元件。它是一种能将待测构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。由于应变片采用粘接工艺粘贴在构件上，其测量精度和可靠性完全取决于粘接胶的品质和粘接工艺，但是粘接胶作为一种化学品，在实际的现场测量中，随着时间的推移，其粘接能力及自身特性不可避免的随着使用时间的增加而产生变化，从而造成应变片不能正确感知构件的应变变化。另一种振弦式传感器也广泛地用于桥梁、大坝、隧道等各种土木工程的安全监测。振弦式传感器具有以下优点：结构简单可靠，制作安装方便；输出信号稳定可靠，易于远距离传输；价格低廉，输出频率信号采集简单等。但是，振弦的弦丝在长时间受力拉伸时其材料内部会产生蠕变，故其在精度和长期稳定性方面也有待提高。对于在大多数土木工程监测领域需要埋入构件中进行长期应变测量的应变传感器来说，其使用寿命和后期维护均要求较高，目前还没有适合的传感器可供选择。

故开发设计一种满足实际土木工程测量使用的应变传感器，成为急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的电阻应变片、振弦式传感器等不能正确感知构件的应变变化，精度和长期稳定性方面也存在不足，使用寿命和后期维护均要求较高的问题，提供一种基于图像识别的应变传感器。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种基于图像识别的应变传感器，它包括百分表、下壳体、图像识别处理器、活动测量导杆、上壳体、接插件、顶针、弹簧；所述上壳体与下壳体上下依次设置，所述下壳体内部左侧安装有百分表，所述下壳体右侧壁上开设有装配活动测量导杆的活动测量导杆通孔，所述活动测量导杆的一端延伸至下壳体的外侧与待测物体连接，活动测量导杆的另一端延伸至下壳体的内部，所述百分表的测量杆通过装配在测量杆上的顶针与下壳体内部的活动测量导杆相抵，且百分表的测量杆上套装有弹簧，在活动测量导杆的抵挡下所述弹簧处于压缩状态；所述下壳体的左端外壁上还设置有测量固定端通孔；

所述上壳体内安装有图像识别处理器，且图像识别处理器的图像识别端对正百分表的读数显示端，上壳体的外侧壁上安装有接插件，所述图像识别处理器的信号输出端通过电缆线路与接插件连接。

优选的，所述图像识别处理器包括装配在图像识别处理器壳体内的LED灯珠、摄像头及PCB处理模块。

优选的，基于图像识别的应变传感器还包括限位销以及开设在活动测量导杆通孔的侧壁上的U型槽，所述限位销的一端通过螺纹连接方式装配在活动测量导杆上的螺纹孔内，限位销的另一端延伸并限制在U型槽内。

优选的，所述百分表通过设置在下壳体内的压块固定在百分表内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置百分表配合弹簧、活动测量导杆等形成应变的感应元件，其为纯机械结构，内部不存在内应力，不存在现有的应变片粘接剂的老化和钢弦材料的蠕变现象，在长期的测量工作过程中，测量准确率高，稳定性好，使用寿命长；同时，图像识别处理器和感应元件是可分离的，图像识别处理器可单独替换，对感应元件测量应变没有影响，后期维护方便，不会因为更换图像识别处理器而影响应变的测量结果。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

这里需要说明的是，所述方位词左、右、上、下均是以图1所示的视图为基准定义的，应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请所请求的保护范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种基于图像识别的应变传感器，它包括百分表1、下壳体3、图像识别处理器4、活动测量导杆5、上壳体6、接插件7、顶针8、弹簧9；所述上壳体6与下壳体3上下依次设置，所述下壳体3内部左侧安装有百分表1，所述下壳体3右侧壁上开设有装配活动测量导杆5的活动测量导杆通孔，所述活动测量导杆5的一端延伸至下壳体3的外侧与待测物体连接，活动测量导杆5的另一端延伸至下壳体3的内部，所述百分表1的测量杆通过装配在测量杆上的顶针8与下壳体3内部的活动测量导杆5相抵，且百分表1的测量杆上套装有弹簧9，在活动测量导杆5的抵挡下所述弹簧9处于压缩状态；所述下壳体3的左端外壁上还设置有测量固定端通孔3a；

所述上壳体6内安装有图像识别处理器4，且图像识别处理器4的图像识别端对正百分表1的读数显示端，上壳体6的外侧壁上安装有接插件7，所述图像识别处理器4的信号输出端通过电缆线路与接插件7连接。

在上述技术方案基础上，所述图像识别处理器4包括装配在图像识别处理器壳体内的LED灯珠、摄像头及PCB处理模块。如此设置，通过PCB处理模块对LED灯珠、摄像头进行控制，并对摄像头采集的图像信息进行处理，LED灯珠为摄像头提供光源，便于图像信息采集。

在上述技术方案基础上，基于图像识别的应变传感器还包括限位销10以及开设在活动测量导杆通孔的侧壁上的U型槽11，所述限位销10的一端通过螺纹连接方式装配在活动测量导杆5上的螺纹孔内，限位销10的另一端延伸并限制在U型槽11内。如此设置，通过设置限位销10来限制活动测量导杆5的移动范围，一方面防止活动测量导杆5脱落，另一方面限制活动测量导杆5的移动范围，防止对百分表1造成损坏。

在上述技术方案基础上，所述百分表1通过设置在下壳体3内的压块2固定在百分表1内。如此设置，固定牢固，防止在使用的过程中，百分表1发生移位导致测量杆与活动测量导杆5错位，无法进行测量。

本实用新型的工作原理：使用前，用膨胀螺栓通过下壳体3左端外壁上的测量固定端通孔3a并将膨胀螺栓连接固顶到待测物体表面，同时将活动测量导杆5也固定到待测物体表面，测量值为膨胀螺栓与待测物体连接处到活动测量导杆5与待测物体连接处之间距离的变化值L。

当待测物体表面发生变形产生应变时，将会带动活动测量导杆5与应变传感器的下壳体3产生相对移动，固定在应变传感器内部的百分表1测量出活动测量导杆5产生的变形位移量，表现为百分表的刻度指针发生偏转，与此同时，实时监测百分表1指针变化的图像识别处理器4识别出百分表的读数，然后计算得出待测物体的应变测量结果。

对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种基于图像识别的应变传感器，其特征在于：它包括百分表(1)、下壳体(3)、图像识别处理器(4)、活动测量导杆(5)、上壳体(6)、接插件(7)、顶针(8)和弹簧(9)；所述上壳体(6)与下壳体(3)上下依次设置，所述下壳体(3)内部左侧安装有百分表(1)，所述下壳体(3)右侧壁上开设有装配活动测量导杆(5)的活动测量导杆通孔，所述活动测量导杆(5)的一端延伸至下壳体(3)的外侧与待测物体连接，活动测量导杆(5)的另一端延伸至下壳体(3)的内部，所述百分表(1)的测量杆通过装配在测量杆上的顶针(8)与下壳体(3)内部的活动测量导杆(5)相抵，且百分表(1)的测量杆上套装有弹簧(9)，在活动测量导杆(5)的抵挡下所述弹簧(9)处于压缩状态；所述下壳体(3)的左端外壁上还设置有测量固定端通孔(3a)；

所述上壳体(6)内安装有图像识别处理器(4)，且图像识别处理器(4)的图像识别端对正百分表(1)的读数显示端，上壳体(6)的外侧壁上安装有接插件(7)，所述图像识别处理器(4)的信号输出端通过电缆线路与接插件(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的应变传感器，其特征在于：所述图像识别处理器(4)包括装配在图像识别处理器壳体内的LED灯珠、摄像头及PCB处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的应变传感器，其特征在于：基于图像识别的应变传感器还包括限位销(10)以及开设在活动测量导杆通孔的侧壁上的U型槽(11)，所述限位销(10)的一端通过螺纹连接方式装配在活动测量导杆(5)上的螺纹孔内，限位销(10)的另一端延伸并限制在U型槽(11)内。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的应变传感器，其特征在于：所述百分表(1)通过设置在下壳体(3)内的压块(2)固定在百分表(1)内。