专利名称：一种挠度检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对土木基础设施进行检测的检测装置，尤其涉及一种测试现场无法找到相对点且受环境影响较小的箱梁挠度检测装置。
背景技术：
土木基础设施的挠度，即相对变形是结构刚度的重要反映，动变形更是结构动刚度及整体承载力的反映，是结构安全的宏观表现。现实中，对土木基础设施检测试验和监测时，结构相对变形是考察的主要参数，该参数的准确测试直接影响结构承载力的评定和对结构损伤劣化的评估。目前，对结构相对位移的监测主要是静变形，技术也相对成熟，常用的检测设备包括百分表、水准仪、电子尺、联通式静力水准等，而动变形由于受到技术条件的限制只能进行一些简单的测试和试验，而且准确度较低，难以形成一种长期有效的监测机制，给结构的动挠度监测评估带来一定困难，尤其是大型土木工程基础设施，如大型桥梁，很难在现场找到静止不动的参照点，再加上测量精度和监测实时性的相互制约，很难找到一种适合结构静动变形实时监测的测量装置。专利申请号200920108185. 2，专利名称为 “一种桥梁动挠度测试装置”的发明专利公布了一种桥梁动挠度的测试装置，该装置主要利用拉索作为现场测试的静止参考点，采用磁致伸缩位移传感器测试待测点的动挠度，通过采集控制单元输出动挠度信号从而构成动挠度的长期实时监测；该装置与现有技术相比有很大的改进和提高，但该装置不能测试结构的静变形，不能对结构的长期变形做出测试，同时该装置的拉索频率不可控制，且动挠度结果输出中包含了在待测点处拉索的自振变形， 对于频率高于拉索的结构，测试精度明显减低，满足不了工程需要，适用范围受到了限制。如何对现有检测装置进行结构改进，提高检测精度和检测准确性，就成为本实用新型的主要目的。
发明内容鉴于上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种检测精度高，检测结果准确、 可靠的挠度检测装置，以适应对大型土木工程基础设施的监测和检测需要。本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种挠度检测装置，包括支架、传感控制器、与传感控制器信号连接的位移传感器、磁环和连接器，位移传感器连接在传感控制器上，传感控制器固定在支架上，支架连接在被测点上，连接器固定在被测点以外位置相对固定的支点上，磁环镶嵌在连接器内，磁环内部上、下贯通，位移传感器上的测杆穿过磁环后与磁环保持相对独立，传感控制器对位移传感器探测信号进行采集和处理后对外传送，连接器上还设有加速度传感器和平衡块，加速度传感器和平衡块对称分布在磁环外侧，加速度传感器与传感控制器信号连接。所述连接器通过拉索从两端悬空固定在被测点以外位置相对固定的支点之间。所述两端拉索上还分别设有频率调节器。所述加速度传感器也可为绝对式位移传感器或速度传感器。
3[0010]本实用新型所述的一种挠度检测装置，通过在现有挠度检测装置的连接器上增加加速度传感器和相应的平衡块，使加速度传感器对连接器自身进行位移测量，实现了位移传感器和加速度传感器的同时测量过程，利用两种传感器输出时域分析来准确的测试被测点的相对变形，包括其动变形和静变形，保证了检测的准确性和可靠性，避免了由于连接器及拉索晃动带来的位移测量误差。整个结构简单、实用，使用效果好、准确度高，可实现长期实时监测和临时检测，在土木工程基础设施的变形检测中具有广泛的应用前景。
图1为本实用新型的安装结构示意图；图2为本实用新型中连接器的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的主题是提供一种对土木基础设施进行挠度检测的检测装置，其既可作为临时检测使用，也可用于长期监测，以便及时了解和掌握测量对象的运行、使用情况， 保证使用安全性。下面以桥体上的箱梁为检测对象，结合附图1对本实用新型做进一步的描述本实用新型所述的一种挠度检测装置，包括支架12、传感控制器2、与传感控制器 2信号连接的位移传感器5、磁环7和连接器1。位移传感器5连接在传感控制器2上，传感控制器2固定在支架12上，支架12连接在被测箱梁11的底部，支架12用于调节位移传感器5的空间高度，箱梁11的动变形或静变形可以带动位移传感器5上、下移动，并产生所需的位移探测信号。连接器1为一个金属的长方块体，磁环7位于连接器1中心并镶嵌在连接器1内，磁环7内部保持上、下贯通，连接器1两端通过拉索6悬空固定在箱梁11两端位置相对固定的桥墩4之间，位移传感器5上的测杆10穿过磁环7后，与磁环7保持相对独立状态，二者不会出现磨擦、磨损现象。由于箱梁11与连接器1分别固定在不同的支点上，箱梁11和连接器1间可产生相对移动，故可方便地实现位移测量。受连接器1及拉索 6固定方式的现在，拉索6的自振还会给检测结果造成影响。于是，在连接器1上位于磁环 7外侧两端还分别设有加速度传感器9和平衡块8，平衡块8用于与加速度传感器9进行重力平衡，保证连接器1重心均衡，防止扭转情况发生。加速度传感器9与传感控制器2信号连接，加速度传感器9用于探测拉索6自振过程产生的振动信号，而位移传感器5则用于探测箱梁11的位移变形。为进一步提高检测过程的可靠性，保证连接器1的位置相对固定， 在连接器1两端的固定拉索6上还分别设有频率调节器3，频率调节器3可调节拉索6的频率至待测箱梁11的基频之外，以防止共振情况发生。当然，上述连接器1上的加速度传感器9也可为绝对式位移传感器或速度传感器， 其类型选择可根据需要而定。工作中，位移传感器5、传感控制器2及支架12固定在箱梁11底部，连接器1通过拉索6固定在两端桥墩4之间，调整支架12高度，使位移传感器5上的测杆10插入到连接器磁环7内的合适深度。当箱梁11发生静变形或动变形时，测杆10在磁环7中相对移动， 位移传感器5发送电压信号给传感控制器2，得到箱梁11的位移波形数据，同时，受加速度传感器9、连接器1和拉索6 —体结构的影响，加速度传感器9会对连接器1及拉索6的自振过程进行探测，并发送电压信号到传感控制器2中，通过传感控制器2的前期设定，传感控制器2对两个电压信号形成的位移波形进行叠加处理，以消除拉索6自振对测量结果产生的影响，从而得到真正的箱梁11变形过程的位移波形，避免了以往拉索6自振过程对检测结果的影响，大大提高了检测准确性。
权利要求1.一种挠度检测装置，包括支架、传感控制器、与传感控制器信号连接的位移传感器、 磁环和连接器，所述位移传感器连接在传感控制器上，传感控制器固定在支架上，支架连接在被测点上，连接器固定在被测点以外位置相对固定的支点上；所述磁环镶嵌在连接器内， 磁环内部上、下贯通，位移传感器上的测杆穿过磁环后与磁环保持相对独立；所述传感控制器对位移传感器探测信号进行采集和处理后对外传送，其特征在于，所述连接器上还设有加速度传感器和平衡块，所述加速度传感器和平衡块对称分布在磁环外侧，加速度传感器与传感控制器信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种挠度检测装置，其特征在于，所述连接器通过拉索从两端悬空固定在被测点以外位置相对固定的支点之间。
3.根据权利要求2所述的一种挠度检测装置，其特征在于，所述两端拉索上还分别设有频率调节器。
4.根据权利要求1所述的一种挠度检测装置，其特征在于，所述加速度传感器也可为绝对式位移传感器或速度传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种挠度检测装置，包括支架、传感控制器、位移传感器、磁环和连接器。位移传感器及传感控制器通过支架连接在被测点上，连接器固定在被测点以外位置相对固定的支点上，磁环镶嵌在连接器内，位移传感器上的测杆穿过磁环后与磁环保持相对独立，磁环外端设有加速度传感器和平衡块，传感控制器对位移传感器和加速度传感器的探测信号进行采集和处理后对外传输。利用两种传感器输出时域分析来准确的测试被测点的相对变形，避免了连接器及拉索晃动过程带来的位移测量误差，保证了检测的准确性和可靠性，整个结构简单、实用，使用效果好、准确度高，可实现对土木工程基础设施的长期实时监测和临时检测。
文档编号G01M5/00GK201935794SQ20102067575
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者寇雪雷, 韩宝勤, 高俊亮 申请人:北京新智交科科技开发有限公司