一种变形缝三向相对位移测量装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及工程测量领域，特别设及一种变形缝=向相对位移测量装置及方法， 适用于测量结构缝、地裂缝两侧单向、双向W及=向的相对位移。
【背景技术】
[0002] 钢筋混凝±结构的设计与施工过程中，会在结构上设置有变形缝与施工缝，而在 结构的使用过程中，又难免会产生裂缝。运些缝隙的变形特征，既是反应结构受力状态的重 要表征，也是评估结构健康状态的重要指标。准确地监测运些结构缝隙，对于结构的设计施 工和后期养护都有着十分重要的意义。
[0003] 现有技术中，专利文献CN2107634U公开了一种用于测量地质岩体裂缝位移变形的 =向测缝计，该专利在测缝的一边连接有=个相互垂直的的位移传感器，位移传感器的另 外一端连接到固定在测缝另一边的装配桶上，由此测量测点两侧的相对位移；专利文献 CN101639353B公开了一种地裂缝S向变形测量仪，包括两个水平张拉位移测试装置和一竖 直立杆上的竖直位移测试装置;专利文献CN2594763Y公开了一种S方向互不影响的S向测 缝计，由固定在趾板上的基架与=个方向的位移计构成，用于测量大巧接缝的=向位移;专 利文献CN204085407U公开了一种限制测量自由度的S向测缝装置，由多段弯折的角板和千 分尺组成，限制了测量的自由度，确保了结果的唯一性。
[0004] 在上述已公开的技术中，测量裂缝所在平面W外方向的相对位移需要在该方向上 设置一个测杆及位移传感器，运一特点使得=向位移传感器的体积无法缩小。在隧道、桥梁 等对通行要求较高的监测环境中，过大的体积大幅地降低了传感器的适用性。
【发明内容】
[000引本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种变形缝=向相对位移测量装 置及方法，本发明结构精巧，测量结果精确，能够方便地安装在对通行性要求较高的隧道及 桥梁表面。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0007] -种变形缝=向相对位移测量装置，包括位移测量模块和祀标模块，所述移测量 模块和祀标模块分别固定在变形缝的两侧。
[0008] 所述位移测量模块包含一个固定架和=个位移传感器，所述=个位移传感器平行 并排设置在固定架上;所述固定架上设有第一固定板，所述=个位移传感器的一个侧面固 定在第一固定板上。
[0009] 所述祀标模块包含一块底座和=个限位面，所述=个限位面并排设置在底座上， 所述底座上设有第二固定板，所述=个限位面的侧面固定在第二固定板上。
[0010] 上述的一种变形缝=向相对位移测量装置，其中，所述固定架上设有第一螺栓孔， 通过在第一螺栓孔上安装第一螺栓将位移测量模块固定在变形缝的一侧。
[0011] 上述的一种变形缝=向相对位移测量装置，其中，所述底座上设有第二螺栓孔，通 过在第二螺栓孔上安装第二螺栓将祀标模块固定在变形缝的与移测量模块相对的一侧。
[0012] 上述的一种变形缝=向相对位移测量装置，其中，所述位移传感器可采用电阻式、 振弦式、差动式、容栅式或激光式的位移传感器。
[0013] 上述的一种变形缝=向相对位移测量装置，其中，=个位移传感器每个都具有一 条巧慢轴线，每条测量轴线分别与一个限位面对应，所述测量轴线与限位面有一个交点。
[0014] 上述的一种变形缝=向相对位移测量装置，其中，采用如下方法测量=向相对位 移:所述=个限位面(22)包括限位面A、限位面B、限位面C，所述限位面A是所对应的测量轴 线的法平面，所述限位面B与对应的测量轴线法平面的夹角为0，所述限位面C与对应的测量 轴线法平面的夹角为丫。
[0015] 设限位面A、限位面B、限位面C对应的位移传感器12测量得到的位移变化量分别为 a、b、c，W位移测量模块所在一侧为参考点，在计算中假设位移测量模块所在一侧不发生位 移，变形缝的相对位移是由祀标模块所在一侧的位移造成的，两次测量之间=个位移计测 值的变化量为A a、A b、A C，记变形缝3的S向相对位移为(x，y，z)，则(x，y，z)可W通过下 式计算：
[0017] 综上所述，如上所述，本发明的变形缝=向位移测量方法及装置，具有W下有益效 果：
[0018] 1、本发明的位移传感器都平行放置，使装置整体的体积较小，特别适用于对通行 要求较高的测量环境，如桥梁、隧道等；
[0019] 2、本发明结构简单，避免了活动零部件的摩擦不杨造成的测量误差，使得测量结 果的可靠性大幅提高；
[0020] 3、本发明将位移测量模块和祀标模块分为两个独立部件，使得装置的安装十分灵 活便捷。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明一种变形缝=向相对位移测量装置的结构示意图；
[0022] 图2为本发明的位移测量模块的结构示意图；
[0023] 图3为本发明的祀标模块的结构示意图；
[0024] 图4为本发明的祀标模块的俯视图；
[002引图5为本发明的祀标模块的侧视图；
[0026] 图6为本发明的计算模型示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细介绍。需要说明的是，本实施例中 所提供的图示仅W示意方式说明本发明的实施方式，遂图式中仅显示与本发明中有关的组 件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及 比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0028] 请参见图1、图2、图3,本发明提出了一种变形缝=向相对位移测量装置，包括位移 测量模块1和祀标模块2，所述移测量模块1和祀标模块2分别固定在变形缝3的两侧。
[0029] 位移测量模块1包含一个固定架11和=个位移传感器12,位移传感器12可采用电 阻式、振弦式、差动式、容栅式或激光式的位移传感器，=个位移传感器12平行并排设置在 固定架11上；固定架11上设有第一固定板113，=个位移传感器12的一个侧面固定在第一固 定板113上。
[0030] 祀标模块2包含一块底座21和=个限位面22，=个限位面22并排设置在底座21