CN217738297U - 一种便于调平的振动位移传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于调平的振动位移传感器，包括壳体、锥球垂体、垂体夹具和挂环转动机构四部分；壳体由壳体Ⅰ和壳体Ⅱ拼接而成，壳体内部由上而下分为电路模块仓和工作仓，壳体上布置有出线孔、固定螺位、夹具螺孔、连杆螺孔、水准管观察窗和垂体承台；锥球垂体由锥球垂体空仓和仓体封盖构成，锥球垂体空仓和仓体封盖通过螺纹紧固，仓体封盖侧面安设有竖向布置的水准管；垂体夹具由微型梯形丝杠和夹具构成；挂环转动机构由挂环、连杆和连杆推杆构成。本实用新型以振动位移传感器中振动检测模块的调平代替整个传感器的调平，在测量竖向振动位移时能够实现振动检测模块的自动调平，在测量水平位移时采用简单的手动操作即可调平。

Description

一种便于调平的振动位移传感器

技术领域

本实用新型涉及水工建筑物永久性振动监测系统设备领域，具体为一种便于调平的振动位移传感器。

背景技术

水工建筑物的安全监测是指导水利枢纽安全稳定运行的重要依据，也是下游群众生命财产安全不受侵害的重要保证。结构振动位移监测是水工建筑物永久性安全监测系统中的重要监测内容，振动位移监测主要依靠振动位移传感器进行。振动位移传感器包括竖直方向和水平方向两种，二者在监测期间需要保证传感器的有效振动检测方向分别与铅垂和水平方向相平行，方向角度误差过大会导致监测数据的失真甚至是错误，极大地增加后续数据处理分析的难度。

在振动位移传感器的现场安装工作中，一般要求传感器的有效振动检测方向与铅垂或者水平方向的误差角度控制在±1.5°以内，安装精度要求较高。然而，由于现场施工环境极为复杂，根据监测设计要求传感器往往需要安装在具有一定坡度的地面、倾斜的墙壁、弧形拱顶、凹凸不平的结构壁面等位置处。传统的安装方法是将传感器支座用膨胀螺栓先固定在结构壁面上，再用水平尺测量支座是否倾斜，如发现倾斜则用手锤敲击不同位置的膨胀螺栓以调整支座的安装角度，如此反复直至支座满足安装要求后，再用力拧紧膨胀螺栓，从而完成支座的固定安装。对于倾斜角度大的壁面，还需人工砌筑一个水泥平台，以便于支座的顺利安装。支座安装好后，还需要在支座上安装传感器。由于传统的安装方法操作不便，主观经验依赖性强，不易控制安装角度，因此将传感器安装在支座上后仍然要用水平尺测量传感器的安装角度是否符合要求。此时，仍有相当比例的传感器角度偏差过大，还需通过加装垫片、涂抹502胶水甚至重新调整支座等方法来保证传感器的安装角度在设计误差以内。可以看出，传统的振动位移安装调平方法操作步骤繁琐、难度较大、主观性依赖性强、施工效率低，亟需一种能够有效降低安装工作难度的振动位移传感器结构，在满足传感器安装精度要求的同时，提高施工效率。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种便于调平的振动位移传感器，解决现有技术中传感器振动位移安装调平操作步骤繁琐、难度较大、主观性依赖性强、施工效率低的测试方法获得的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种便于调平的振动位移传感器,包括外部壳体以及位于壳体内部的锥球垂体、垂体夹具和挂环转动机构四部分，锥球垂体位于壳体内部中心位置处，垂体夹具安置在锥球垂体两侧与壳体和挂环转动机构连接，挂环转动机构位于锥球垂体下方，与垂体夹具和壳体连接；壳体采用分体式结构，由壳体Ⅰ和壳体Ⅱ拼接并通过螺丝固定而成，壳体内部由上而下分为电路模块仓和工作仓，壳体上布置有出线孔、固定螺位、夹具螺孔、连杆螺孔、水准管观察窗和垂体承台；锥球垂体由锥球垂体空仓和仓体封盖构成，锥球垂体空仓和仓体封盖通过螺纹紧固，仓体封盖侧面安设有竖向布置的水准管；垂体夹具由微型梯形丝杠和夹具构成；挂环转动机构由挂环、连杆和连杆推杆构成，连杆推杆也为梯形丝杠结构；壳体采用分体式结构，由壳体Ⅰ和壳体Ⅱ拼接并通过螺丝固定而成，壳体内部由上而下分为电路模块仓和工作仓，壳体上布置有出线孔、固定螺位、夹具螺孔、连杆螺孔、水准管观察窗和垂体承台；锥球垂体由锥球垂体空仓和仓体封盖构成，锥球垂体空仓内设置有振动位移传感器的振动检测模块，锥球垂体空仓和仓体封盖通过螺纹紧固，仓体封盖侧面安设有竖向布置的水准管；垂体夹具由微型梯形丝杠和夹具构成；挂环转动机构由挂环、连杆和连杆推杆构成，连杆推杆也为梯形丝杠结构。

锥球垂体空仓由球形空仓和实心倒锥体两部分组成；球形空仓内部用于安置振动位移传感器的振动检测模块，锥球垂体依靠其球形表面，被支承于壳体内部深沟形垂体承台上，并且实现在固定限度内的转动；实心倒锥体依靠重力，是使锥球垂体实现竖向自调平的主要部位。

垂体夹具由微型梯形丝杠和夹具构成，梯形丝杠的螺母旋钮出露于壳体外部，旋转壳体两侧的旋钮实现夹具的伸缩，以此将锥球垂体与挂环转动机构固定在一起；在测量竖向位移时，将调平后的垂体固定，防止外界人为因素的扰动；测量水平位移时，使得通过挂环转动机构能够对锥球垂体的倾向进行调节，实现水平方向上的调平。

挂环转动机构由挂环、连杆和连杆推杆构成，连杆推杆也为梯形丝杠结构；挂环转动机构实质上为一连杆机构，通过旋转连杆推杆出露于壳体的螺母旋钮，调整连杆推杆的伸长与缩进，进而带动整个挂环转动机构的转动，在垂体夹具夹紧固定锥球垂体后调节挂环转动机构的转动，实现锥球垂体在水平方向上的调平。

锥球垂体的仓体封盖的侧面布置有竖向水准管，水准管正对壳体上的水准管观察窗；在测量水平向振动位移时，透过水准管观察窗观察竖向水准管的气泡位置，同时调节连杆推杆的旋钮，实现锥球垂体在水平方向上的精确调平；同时，根据不同类型规格的振动位移传感器的安装精度要求，更换不同精度的竖向水准管。

进一步的，该便于调平的振动位移传感器结构的各个结构部分应由硬质金属制成，如不锈钢、铝合金等，但不局限于一种或几种材料。

有益效果：本实用新型以振动位移传感器振动检测模块的调平代替了整个传感器的调平，使得传感器的安装不再依赖于传感器支座的调平，避免了施工安装人员在传感器支座安装后的繁琐的位置姿态调整工作。采用该结构设计的振动位移传感器能够有效降低传感器的安装难度，提升施工效率，同时满足振动位移传感器安装精度的要求。

附图说明

图1为便于调平的振动位移传感器结构壳体Ⅰ的结构示意图；

图2为便于调平的振动位移传感器结构壳体Ⅱ的结构示意图；

图3为便于调平的振动位移传感器结构外表面示意图；

图4为便于调平的振动位移传感器结构锥球垂体空仓和仓体封盖示意图；

图5为便于调平的振动位移传感器结构垂体夹具示意图；

图6为便于调平的振动位移传感器结构内部结构示意图；

附图标记：

1-电路模块仓，2-工作仓，3-出线孔，4-垂体承台，5-固定螺位，6-夹具螺孔，7-连杆螺孔，8-水准管观察窗，9-锥球垂体空仓，10-仓体封盖，11-水准管，12-垂体夹具，13-挂环，14-连杆，15-连杆推杆。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种便于调平的振动位移传感器结构，包括外部壳体以及位于壳体内部的锥球垂体、垂体夹具和挂环转动机构四部分，锥球垂体位于壳体内部中心位置处，垂体夹具安置在锥球垂体两侧与壳体和挂环转动机构连接，挂环转动机构位于锥球垂体下方，与垂体夹具和壳体连接；壳体采用分体式结构，由壳体Ⅰ和壳体Ⅱ拼接并通过螺丝固定而成，壳体内部由上而下分为电路模块仓1和工作仓2，壳体上布置有出线孔3、固定螺位5、夹具螺孔6、连杆螺孔7、水准管观察窗8和垂体承台4；锥球垂体由锥球垂体空仓9和仓体封盖10构成，锥球垂体空仓9和仓体封盖10通过螺纹紧固，仓体封盖10侧面安设有竖向布置的水准管11；垂体夹具12由微型梯形丝杠和夹具构成；挂环转动机构由挂环13、连杆14和连杆推杆15构成，连杆推杆15也为梯形丝杠结构。

如图4所示，将振动位移传感器的振动检测模块安装在锥球垂体空仓9内，保证振动检测模块的有效振动方向与锥球垂体纵轴向相同，固定振动检测模块，将接线从仓体封盖10出线孔中引出，通过螺纹将锥球垂体空仓9与仓体封盖10固定，根据不同类型规格的振动位移传感器安装精度要求，选择合适的水准管11竖向安置于仓体封盖10的侧面。将锥球垂体安置于如图1和图2所示的壳体Ⅰ内部的深沟形垂体承台4上，在壳体Ⅰ内部的电路模块仓内安置振动检测模块对应的积分电路模块，与振动检测模块进行接线连接，然后从积分电路模块上引出接线，穿过出线孔3，连接并固定传感器接头。如图6所示，将挂环13、连杆14和连杆推杆15连接，并将其安置于壳体Ⅰ内既定位置上，如图6所示将垂体夹具12通过夹具螺孔6安置于壳体内部。调节壳体Ⅰ内部各个结构之间的相互关系，调整仓体封盖10上水准管11的方向，使其能够正对水准管观察窗8。内部各个结构调整完毕后，对准四个固定螺位5，扣上壳体Ⅱ，完成连杆推杆15的固定后使用螺丝将壳体Ⅰ和壳体Ⅱ紧固在一起，如图3所示。

在使用采用该结构设计的振动位移传感器测量竖向振动位移时，需要施工安装人员进行简单的传感器支座的找平工作，将传感器直立放置，锥球垂体及安置在锥球垂体空仓9内的振动检测模块便可在重力的作用下转动、自行调平，调平后调节垂体夹具12对垂体进行夹紧固定，防止外界人为干扰而使锥球垂体产生晃动。

在使用采用该结构设计的振动位移传感器测量水平向振动位移时，先将传感器直立放置，使锥球垂体自然下垂，调节夹具12将垂体与挂环转动机构固定在一起，然后将传感器以水准管观察窗8朝上水平向安装在简单找平的传感器支座上，打开水准管观察窗8，观察竖向水准管11的同时调节连杆推杆15的旋钮，对锥球垂体进行水平方向上的调平工作，当水准管11中的气泡移动至水准管中间时，即表明调平工作完成。

以上所述仅为本实用新型或实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型或实用新型，凡在本实用新型或实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型或实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种便于调平的振动位移传感器,其特征在于：包括外部壳体以及位于壳体内部的锥球垂体、垂体夹具和挂环转动机构四部分，锥球垂体位于壳体内部中心位置处，垂体夹具安置在锥球垂体两侧与壳体和挂环转动机构连接，挂环转动机构位于锥球垂体下方，与垂体夹具和壳体连接；壳体采用分体式结构，由壳体Ⅰ和壳体Ⅱ拼接并通过螺丝固定而成，壳体内部由上而下分为电路模块仓和工作仓，壳体上布置有出线孔、固定螺位、夹具螺孔、连杆螺孔、水准管观察窗和垂体承台；锥球垂体由锥球垂体空仓和仓体封盖构成，锥球垂体空仓内设置有振动位移传感器的振动检测模块，锥球垂体空仓和仓体封盖通过螺纹紧固，仓体封盖侧面安设有竖向布置的水准管；垂体夹具由微型梯形丝杠和夹具构成；挂环转动机构由挂环、连杆和连杆推杆构成，连杆推杆也为梯形丝杠结构。

2.根据权利要求1所述的便于调平的振动位移传感器，其特征在于：锥球垂体空仓由球形空仓和实心倒锥体两部分组成；球形空仓内部用于安置振动位移传感器的振动检测模块，锥球垂体依靠其球形表面，被支承于壳体内部深沟形垂体承台上，并且实现在固定限度内的转动；实心倒锥体依靠重力，是使锥球垂体实现竖向自调平的主要部位。

3.根据权利要求1所述的便于调平的振动位移传感器，其特征在于：梯形丝杠的螺母旋钮出露于壳体外部，旋转壳体两侧的旋钮实现夹具的伸缩，以此将锥球垂体与挂环转动机构固定在一起；在测量竖向位移时，将调平后的垂体固定，防止外界人为因素的扰动；测量水平位移时，使得通过挂环转动机构能够对锥球垂体的倾向进行调节，实现水平方向上的调平。

4.根据权利要求1所述的便于调平的振动位移传感器，其特征在于：挂环转动机构实质上为一连杆机构，通过旋转连杆推杆出露于壳体的螺母旋钮，调整连杆推杆的伸长与缩进，进而带动整个挂环转动机构的转动，在垂体夹具夹紧固定锥球垂体后调节挂环转动机构的转动，实现锥球垂体在水平方向上的调平。

5.根据权利要求1所述的便于调平的振动位移传感器，其特征在于：锥球垂体的仓体封盖的侧面布置有竖向水准管，水准管正对壳体上的水准管观察窗；在测量水平向振动位移时，透过水准管观察窗观察竖向水准管的气泡位置，同时调节连杆推杆的旋钮，实现锥球垂体在水平方向上的精确调平；同时，根据不同类型规格的振动位移传感器的安装精度要求，更换不同精度的竖向水准管。

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