CN219810392U - 一种用于表面型振弦式应变计的保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于表面型振弦式应变计的保护装置，涉及应变计保护装置技术领域，包括保护罩、线缆固定头和伸缩结构，线缆固定头和伸缩结构固定在保护罩内；保护罩具有空腔结构，空腔结构的体积大于应变计、线缆固定头和伸缩结构的体积之和；保护罩的底部设置有敞口，保护罩的一侧面上设置有出线孔；线缆固定头和出线孔位于同一侧，伸缩结构位于相对的另一侧，而且伸缩结构的活动伸缩端朝向出线孔所在的侧面；线缆固定在线缆固定头中，线缆滑动穿设在伸缩结构的活动伸缩端中。本实用新型通过设置保护罩、伸缩结构和线缆固定头，对应变计进行保护，并削弱线缆传递的扰动，确保应变计的使用过程更稳定，更可靠，能获得精准的测试结果。

Description

一种用于表面型振弦式应变计的保护装置

技术领域

本实用新型涉及应变计保护装置技术领域，具体涉及一种用于表面型振弦式应变计的保护装置。

背景技术

在工程中，应变是反映工程结构状态的一个非常重要的参数，无论是科学研究还是工程结构的施工和健康监测，均需准确有效测量工程结构的应变，一般通过应变计监测工程结构关键位置的应变，经过计算后可了解到工程结构实际应力大小、方向和分布，用来评估工程结构是否安全。

表面型振弦式应变计在工程结构的监测中已经获得广泛应用，具有精度高、稳定性好、可靠性强、适合远距离传输等特点。表面型振弦式应变计通常由固定端块和钢弦两部分组成，固定端块固定在工程结构上，使得钢弦与工程结构的变形保持协调；钢弦的应变与其自振频率的平方成正比，测量时利用电磁线圈激拨钢弦并测量其振动频率，频率信号经线缆传输至频率读数装置，再经换算即可得到工程结构的应变变化量。

在使用表面型振弦式应变计时，连接应变计与频率读数装置的线缆一头直接固定在应变计的核心位置，线缆的另一头需要牵引到合适、安全的空旷地带连接频率读数装置，但是施工现场的环境一般比较恶劣，人员复杂，线缆容易受到撕扯、拖拉等扰动，这些扰动会直接传递给应变计，由应变计承受，甚至应变计会直接受到撞击、移动等，导致应变计的测试结果异常，轻则无法真实测量到工程结构的应变，重则直接损坏应变计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于表面型振弦式应变计的保护装置，通过设置保护罩、伸缩结构和线缆固定头，对表面型振弦式应变计进行保护，并削弱线缆传递的扰动，确保表面型振弦式应变计的使用过程更稳定，更可靠，能获得精准的测试结果。

本实用新型提供了一种用于表面型振弦式应变计的保护装置，所述保护装置包括保护罩、线缆固定头和伸缩结构，所述线缆固定头和所述伸缩结构固定设置在所述保护罩内；

所述保护罩的内部具有空腔结构，所述空腔结构的体积大于所述表面型振弦式应变计、所述线缆固定头和所述伸缩结构的体积之和；所述保护罩的底部设置有敞口，所述敞口暴露所述空腔结构；所述保护罩的一侧面上设置有出线孔；

所述线缆固定头和所述出线孔位于同一侧，所述伸缩结构位于相对的另一侧，而且所述伸缩结构的活动伸缩端朝向所述出线孔所在的侧面；

所述表面型振弦式应变计的线缆依次穿过所述线缆固定头、所述伸缩结构和所述出线孔，所述线缆固定在所述线缆固定头中，所述线缆滑动穿设在所述伸缩结构的活动伸缩端中。

具体的，所述保护罩的底部向外翻折形成底边。

具体的，所述底边的下面固定设置有垫圈。

具体的，所述底边固定设置有若干固定片，当所述保护罩水平设置时，所述固定片向下倾斜。

具体的，所述垫圈为软质橡胶垫圈。

具体的，所述线缆固定头包括螺母帽栓、螺栓头和若干夹片，所述螺栓头设置有线缆通孔，所述螺母帽栓与所述若干夹片配合，所述若干夹片固定在所述螺栓头的一侧，且所述若干夹片沿着所述线缆通孔的周向分布形成线缆夹紧通道；

所述螺栓头固定设置在所述保护罩上。

具体的，所述螺母帽栓的内孔的直径从第一端到第二端逐渐变大，且所述螺母帽栓的内孔的丝牙从第一端到第二端平滑过渡；

所述线缆通孔的直径从第一端到第二端逐渐变小；

任一所述夹片与所述螺栓头相接的一端的表面带有丝牙，任一所述夹片远离所述螺栓头的一端的表面平整；

所述线缆夹紧通道远离所述螺栓头的一端的直径沿着远离所述螺栓头的方向逐渐变小。

具体的，所述夹片有4片。

具体的，所述伸缩结构包括套管、伸缩杆和弹簧，所述弹簧设置在所述套管内，所述伸缩杆的第二端设置在所述套管内，且所述伸缩杆的第二端上设置有挡块；

所述弹簧的一端与所述套管固定连接，所述弹簧的另一端与所述挡块固定连接；

所述套管固定设置在所述保护罩上。

具体的，所述伸缩杆的第一端固定设置有滑轮。

本实用新型提供了一种用于表面型振弦式应变计的保护装置，通过设置保护罩罩住表面型振弦式应变计，能有效避免表面型振弦式应变计受到外部的物理打击，也能减轻外界对表面型振弦式应变计的干扰；通过设置伸缩结构，并使线缆滑动穿设在活动伸缩端中，当线缆受到扰动时，伸缩结构的活动伸缩使线缆得到缓冲，削弱扰动的传递，从而减轻线缆受到的扰动对表面型振弦式应变计的影响；通过设置线缆固定头固定线缆，使线缆分成动静两段，线缆靠近表面型振弦式应变计的一端始终保持稳定，进一步削弱线缆传递的扰动，防止线缆受到的扰动干扰表面型振弦式应变计；

通过保护装置能使表面型振弦式应变计的使用过程更稳定，更可靠，有利于获得精准的测试结果，并且降低表面型振弦式应变计受损的风险。

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，显而易见的，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它的附图。

图1是本实用新型实施例中表面型振弦式应变计及其保护装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中保护罩的左向结构示意图；

图3是本实用新型实施例中固定片的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中保护罩的竖向安装示意图；

图5是本实用新型实施例中伸缩结构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中线缆固定头的爆炸结构示意图；

图7是本实用新型实施例中线缆固定头的剖面结构示意图。

附图中，10、表面型振弦式应变计；11、线缆；100、保护罩；110、出线孔；120、底边；130、固定片；140、垫圈；200、线缆固定头；210、螺母帽栓；220、螺栓头；221、线缆通孔；230、夹片；300、伸缩结构；310、套管；320、伸缩杆；321、挡块；322、滑轮；330、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例中表面型振弦式应变计及其保护装置的结构示意图，所述表面型振弦式应变计10通过焊接、粘接或螺栓连接等方式固定在工程结构的表面上，所述表面型振弦式应变计10上有线缆11引出。

所述保护装置包括保护罩100、线缆固定头200和伸缩结构300，所述线缆固定头200和所述伸缩结构300固定设置在所述保护罩100内；所述保护罩100的内部具有空腔结构，所述空腔结构的体积大于所述表面型振弦式应变计10、所述线缆固定头200和所述伸缩结构300的体积之和；所述保护罩100的底部设置有敞口，所述敞口暴露所述空腔结构；具体的，所述保护罩100是一个五面封闭，底部敞开的壳体结构，形成一个保护空间，能同时罩住并保护所述表面型振弦式应变计10、所述线缆固定头200和所述伸缩结构300，能有效避免表面型振弦式应变计10受到外部的物理打击，也能减轻外界对表面型振弦式应变计10的干扰。

所述保护罩100的一侧面上设置有出线孔110(参考图2)；所述线缆固定头200和所述出线孔110位于同一侧，所述伸缩结构300位于相对的另一侧，而且所述伸缩结构300的活动伸缩端朝向所述出线孔110所在的侧面；所述表面型振弦式应变计10的线缆11依次穿过所述线缆固定头200、所述伸缩结构300和所述出线孔110，所述线缆11固定在所述线缆固定头200中，所述线缆11滑动穿设在所述伸缩结构300的活动伸缩端中。通过设置伸缩结构300，并使线缆11滑动穿设在活动伸缩端中，当线缆11受到扰动时，伸缩结构300的活动伸缩使线缆11得到缓冲，削弱扰动的传递，从而减轻线缆11受到的扰动对表面型振弦式应变计10的影响；通过设置线缆固定头200固定线缆11，使线缆11分成动静两段，线缆11靠近表面型振弦式应变计10的一端始终保持稳定，进一步削弱线缆11传递的扰动，防止线缆11受到的扰动干扰表面型振弦式应变计10。

通过保护装置能使表面型振弦式应变计10的使用过程更稳定，更可靠，有利于获得精准的测试结果，并且降低表面型振弦式应变计10受损的风险。

在一些具体实施例中，所述保护罩100的底部向外翻折形成底边120，所述底边120的下面固定设置有垫圈140(参考图2)。具体的，所述保护罩100的底部朝外水平翻折形成底边120，所述底边120与所述保护罩100的侧壁互相垂直；所述底边120的下面粘接有垫圈140，所述垫圈140为软质橡胶垫圈，受到外力时会发生形变。

图3示出了本实用新型实施例中固定片的结构示意图，所述底边120固定设置有若干固定片130，当所述保护罩100水平设置时，所述固定片130向下倾斜。具体的，所述固定片130可以是焊接片，也可以是带孔的螺栓连接片等，当所述保护罩100水平设置时，所述固定片130向下倾斜，且所述固定片130的底面略高于所述垫圈140的底面；优选的，所述固定片130有4片，分布在所述底边120的四个角落旁(参考图1)。

保护罩100在安装时，需要用手或适当的机械工具按压保护罩100的表面，给保护罩100施加一定垂直于工程结构表面的作用力，挤压至垫圈140发生形变，同时使固定片130能够贴合在工程结构的表面上，方便对固定片130与工程结构进行焊接或螺栓固定等；完成保护罩100的固定后，松开作用力，需检查保护罩100是否牢固不动。底边120、垫圈140和固定片130的配合有利于使保护罩100紧密结合在工程结构的表面，形成密封的保护空间，防止尘土从缝隙进入保护罩100的内部；在普通雨水天气中，还能减少保护罩100内的雨水进入量，为表面型振弦式应变计10提供良好的工作环境。

安装保护罩100的过程中，在条件允许的情况下，当竖向安装保护罩100时，优先选择出线孔110朝下安装(参考图4)；当水平安装保护罩100时，优先选择出线孔110靠下的一侧进行安装，有利于减少雨水等的进入。

进一步的，所述保护罩100可以是塑料保护罩，也可以是金属保护罩，还可以是塑料和金属复合的保护罩，而且，所述保护罩100可以带有透明的观察窗，或者所述保护罩100整体透明，或者所述保护罩100部分透明，方便使用者观察保护罩100内部的表面型振弦式应变计10、线缆11、线缆固定头200和伸缩结构300的工作状态；而且可以通过观察保护罩100的整体外观来判断保护罩100是否受到过外部的物理打击，从而评估保护罩100内的表面型振弦式应变计10是否受到干扰。

图5示出了本实用新型实施例中伸缩结构的结构示意图，所述伸缩结构300包括套管310、伸缩杆320和弹簧330，所述弹簧330设置在所述套管310内，所述伸缩杆320的第二端设置在所述套管310内，且所述伸缩杆320的第二端上设置有挡块321；所述弹簧330的一端与所述套管310固定连接，所述弹簧330的另一端与所述挡块321固定连接；所述套管310固定设置在所述保护罩100上。具体的，所述套管310焊接或粘接固定在所述保护罩100上，所述伸缩杆320可以在所述套管310内相对运动，且在所述弹簧330的作用下，所述伸缩杆320具有恢复到原来位置的能力。

参考图1，所述线缆11滑动穿设在所述伸缩杆320的第一端上，当外界的扰动使线缆11在保护罩100外的一端受到拉扯时，由于线缆固定头200的紧固作用，线缆固定头200到表面型振弦式应变计10之间的线缆11仍保持静止，而线缆固定头200到出线孔110之间的线缆11会被扯出保护罩100，这时线缆11会迫使伸缩杆320向出线孔110一侧运动；当外界的扰动停止时，在弹簧330的作用下，伸缩杆320会恢复到原来的位置，并将原先被扯出保护罩100外的线缆11收回至保护罩100内；在伸缩杆320配合弹簧330的伸缩过程中，外界对线缆11的扰动得到了减缓，削弱了扰动的传递，从而减轻线缆11受到的扰动对表面型振弦式应变计10的影响；同时避免了线缆固定头200和线缆11本身直接承受拉扯，使线缆固定头200和线缆11本身得到了保护，延长了线缆11的使用寿命。

进一步的，所述伸缩杆320的第一端固定设置有滑轮322，所述线缆11穿设在所述滑轮322上，避免了线缆11与所述伸缩杆320的第一端直接摩擦，减轻线缆11的磨损，延长了线缆11的使用寿命。

图6示出了本实用新型实施例中线缆固定头的爆炸结构示意图，图7示出了本实用新型实施例中线缆固定头的剖面结构示意图，所述线缆固定头200包括螺母帽栓210、螺栓头220和若干夹片230，所述螺栓头220设置有线缆通孔221，所述螺母帽栓210与所述若干夹片230配合，所述若干夹片230固定在所述螺栓头220的一侧，且所述若干夹片230沿着所述线缆通孔221的周向分布形成线缆夹紧通道；具体的，所述螺栓头220固定设置在所述保护罩100上，所述螺栓头220可以是焊接或粘接在所述保护罩100上。具体的，所述线缆通孔221最窄处的直径比所述线缆11稍大。

所述螺母帽栓210的内孔的直径从第一端到第二端逐渐变大，且所述螺母帽栓210的内孔的丝牙从第一端到第二端平滑过渡；所述线缆通孔221的直径从第一端到第二端逐渐变小；任一所述夹片230与所述螺栓头220相接的一端的表面带有丝牙，任一所述夹片230远离所述螺栓头220的一端的表面平整；所述线缆夹紧通道远离所述螺栓头220的一端的直径沿着远离所述螺栓头220的方向逐渐变小，即任一所述夹片230远离所述螺栓头220的一端向内中心点弯折相同的角度，便于与所述螺母帽栓210的内孔配合。

表面型振弦式应变计10的线缆11穿过螺栓头220、若干夹片230形成的线缆夹紧通道、以及螺母帽栓210，螺母帽栓210的第二端朝向夹片230并旋套在夹片230上，通过夹片230和螺母帽栓210的配合，随着螺母帽栓210向螺栓头220侧旋动，若干夹片230形成的线缆夹紧通道会逐渐收窄，且所述线缆夹紧通道远离所述螺栓头220的一端的直径能收窄至小于线缆11的直径，所以所述线缆夹紧通道能将线缆11牢牢夹紧，优选的，所述夹片230有4片，配合所述螺母帽栓210足以能将线缆11牢牢夹紧。

参考图1，线缆固定头200基于螺栓头220固定在保护罩100上，并且线缆11固定在线缆固定头200中，使线缆11分成动静两段，动态的线缆11段从线缆固定头200处延伸穿过伸缩结构300的活动伸缩端，再从出线孔110处穿出通向保护罩100外部，该部分线缆11容易受到撕扯、拖拉等扰动；静态的线缆11段从线缆固定头200处延伸向表面型振弦式应变计10，始终保持稳定；当保护罩100外的线缆11受到扰动时，扰动往表面型振弦式应变计10传递的过程中，会先被伸缩结构300削弱，当扰动传递至线缆固定头200时，由于此处线缆11被线缆固定头200固定住，且所述线缆固定头200又固定不动，所述扰动难以继续往后传递至表面型振弦式应变计10，从而有效地防止表面型振弦式应变计10受到来自线缆11的扰动，使工程结构的应变监测得以保持稳定和延续。此外，使用者可以通过检查线缆固定头200和线缆11之间是否发生松动、滑移等情况，判断表面型振弦式应变计10是否受到干扰。

本实用新型提供了一种用于表面型振弦式应变计10的保护装置，将表面型振弦式应变计10固定在工程结构的表面上并引出线缆11，线缆11从线缆固定头200远离螺栓头220的一端穿入，从另一端穿出，再穿过伸缩结构300上的滑轮322，最后通过出线孔110穿出保护罩100与频率读数装置连接；调整保护罩100内的线缆11至合适长度和角度，旋动线缆固定头200的螺母帽栓210锁紧线缆11；移动保护罩100使其罩住表面型振弦式应变计10，压迫保护罩100使其紧贴工程结构，并基于固定片130将保护罩100固定在工程结构表面。

保护罩100形成一个保护空间，能同时罩住并保护表面型振弦式应变计10、线缆固定头200和伸缩结构300，能有效避免表面型振弦式应变计10受到外部的物理打击，也能减轻外界对表面型振弦式应变计10的干扰；保护罩100的底边120、垫圈140和固定片130的配合有利于使保护罩100紧密结合在工程结构的表面，形成密封的保护空间，防止尘土从缝隙进入保护罩100的内部；在普通雨水天气中，还能减少保护罩100内的雨水进入量，为表面型振弦式应变计10提供良好的工作环境。

线缆11滑动穿设在伸缩杆320的滑轮322上，当外界的扰动使线缆11在保护罩100外的一端受到拉扯时，由于线缆固定头200的紧固作用，线缆固定头200到表面型振弦式应变计10之间的线缆11仍保持静止，而线缆固定头200到出线孔110之间的线缆11会被扯出保护罩100，这时线缆11会迫使伸缩杆320向出线孔110一侧运动；当外界的扰动停止时，在弹簧330的作用下，伸缩杆320会恢复到原来的位置，并将原先被扯出保护罩100外的线缆11收回至保护罩100内；在伸缩杆320配合弹簧330的伸缩过程中，外界对线缆11的扰动得到了减缓，削弱了扰动的传递，从而减轻线缆11受到的扰动对表面型振弦式应变计10的影响；同时避免了线缆固定头200和线缆11本身直接承受拉扯，使线缆固定头200和线缆11本身得到了保护，延长了线缆11的使用寿命；滑轮322减轻了线缆11的磨损，也延长了线缆11的使用寿命；而且，通过设置线缆固定头200固定线缆11，使线缆11分成动静两段，线缆11靠近表面型振弦式应变计10的一端始终保持稳定，进一步削弱线缆11传递的扰动，防止线缆11受到的扰动干扰表面型振弦式应变计10。

此外，可以通过观察保护罩100的整体外观来判断保护罩100是否受到过外部的物理打击，从而评估保护罩100内的表面型振弦式应变计10是否受到干扰；也可以检查线缆固定头200和线缆11之间是否发生松动、滑移等情况，判断表面型振弦式应变计10是否受到干扰。

通过保护装置能使表面型振弦式应变计10的使用过程更稳定，更可靠，有利于获得精准的测试结果，并且降低表面型振弦式应变计10受损的风险。

以上对本实用新型实施例所提供的一种用于表面型振弦式应变计的保护装置进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种用于表面型振弦式应变计的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括保护罩、线缆固定头和伸缩结构，所述线缆固定头和所述伸缩结构固定设置在所述保护罩内；

所述保护罩的内部具有空腔结构，所述空腔结构的体积大于所述表面型振弦式应变计、所述线缆固定头和所述伸缩结构的体积之和；所述保护罩的底部设置有敞口，所述敞口暴露所述空腔结构；所述保护罩的一侧面上设置有出线孔；

所述线缆固定头和所述出线孔位于同一侧，所述伸缩结构位于相对的另一侧，而且所述伸缩结构的活动伸缩端朝向所述出线孔所在的侧面；

所述表面型振弦式应变计的线缆依次穿过所述线缆固定头、所述伸缩结构和所述出线孔，所述线缆固定在所述线缆固定头中，所述线缆滑动穿设在所述伸缩结构的活动伸缩端中。

2.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护罩的底部向外翻折形成底边。

3.如权利要求2所述的保护装置，其特征在于，所述底边的下面固定设置有垫圈。

4.如权利要求2所述的保护装置，其特征在于，所述底边固定设置有若干固定片，当所述保护罩水平设置时，所述固定片向下倾斜。

5.如权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述垫圈为软质橡胶垫圈。

6.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述线缆固定头包括螺母帽栓、螺栓头和若干夹片，所述螺栓头设置有线缆通孔，所述螺母帽栓与所述若干夹片配合，所述若干夹片固定在所述螺栓头的一侧，且所述若干夹片沿着所述线缆通孔的周向分布形成线缆夹紧通道；

所述螺栓头固定设置在所述保护罩上。

7.如权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述螺母帽栓的内孔的直径从第一端到第二端逐渐变大，且所述螺母帽栓的内孔的丝牙从第一端到第二端平滑过渡；

所述线缆通孔的直径从第一端到第二端逐渐变小；

任一所述夹片与所述螺栓头相接的一端的表面带有丝牙，任一所述夹片远离所述螺栓头的一端的表面平整；

所述线缆夹紧通道远离所述螺栓头的一端的直径沿着远离所述螺栓头的方向逐渐变小。

8.如权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述夹片有4片。

9.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述伸缩结构包括套管、伸缩杆和弹簧，所述弹簧设置在所述套管内，所述伸缩杆的第二端设置在所述套管内，且所述伸缩杆的第二端上设置有挡块；

所述弹簧的一端与所述套管固定连接，所述弹簧的另一端与所述挡块固定连接；

所述套管固定设置在所述保护罩上。

10.如权利要求9所述的保护装置，其特征在于，所述伸缩杆的第一端固定设置有滑轮。