一种桥梁橡胶支座变形监测装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种桥梁橡胶支座变形监测装置，包括信号处理器，预警装置，预埋于橡胶支座内部的第一压力测量模块，橡胶支座侧面的第二压力测量模块，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块的输出端与信号处理器电连接，信号处理器与预警装置电连接。本发明结构简单，可以精准地监测桥梁橡胶支座内部和外部的变形量，判断支座是否因为变形失效而影响使用；检测成本低，有效地节省了检查的工序、人力、物力，提升了工作效率，检查工作安全简便且检测结果安全可靠。
【专利说明】
一种桥梁橡胶支座变形监测装置
技术领域
[0001]本发明属于桥梁检测技术领域，特别涉及一种桥梁橡胶支座变形监测装置。
【背景技术】
[0002]对于运营期的桥梁，随着时间的增加会出现破损、变形等各种病害问题，倘若不能及时发现并且处置，桥梁橡胶支座的变形问题将会进一步威胁桥梁的安全使用。桥梁养护规范中明确要求桥梁的例行检查中必须重点检查桥梁橡胶支座的病害状况。
[0003]检查桥梁橡胶支座的变形状况时，由于位置一般难以触及，需要借助许多外部辅助工具，甚至动用大型检测车等大型工具来检测，即使能近距离接触桥梁橡胶支座，由于支座的体积甚小，也只能大致地观察到支座的外侧面，无法有效地观测到支座的实际运作情况，无法准确给出支座的变形情况。在支座完全失效的情况下，倘若不能正确判断，对于桥梁的安全来说无疑就是一场大灾难。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种桥梁橡胶支座变形监测装置，可以精准地监测支座内部和外部的变形量，检测成本低，结构简单，使用方便，安全可
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[0005 ]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
一种桥梁橡胶支座变形监测装置，包括信号处理器，预警装置，预埋于橡胶支座内部的第一压力测量模块，橡胶支座侧面的第二压力测量模块，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块的输出端与信号处理器电连接，信号处理器与预警装置电连接。
[0006]借由上述结构，第一压力测量模块测量橡胶支座内部的变形量，第二压力测量模块测量橡胶支座外部的变形量，内部和外部的测量结果输送至信号处理器，再由信号处理器控制预警装置做出相应反应。操作者根据预警装置的反应即可知道支座内部和外部的变形量，从而做出正确的应对措施。
[0007]作为一种优选方式，所述第一压力测量模块包括应变片传感器。
[0008]作为一种优选方式，所述第二压力测量模块包括均布在支座侧面四周的四个压力传感器，测量时，选择一个压力传感器的输出端与信号处理器电连接。
[0009]作为一种优选方式，所述应变片传感器位于所述支座中最上层的两层加劲钢板之间，所述应变片传感器水平放置。
[0010]借由上述结构，应变片传感器可以较真实地反映支座内部的变形量。
[0011]作为一种优选方式，所述预警装置包括第一指示灯;所述信号处理器包括电源、变送器、控制中心、第一继电器，所述第一继电器包括关联的第一线圈和第一常开触点；所述应变片传感器的输出端通过变送器与控制中心相连，控制中心与第一线圈相连;所述第一常开触点和第一指示灯串接成第一支路，所述第一支路并接在电源两端。
[0012]应变片传感器检测到支座内部的变形量并通过变送器传至控制中心，控制中心根据内部检测值和预设的内部压力阈值之间的大小关系，选择控制第一线圈是否得电，从而控制第一常开触点是否闭合，第一指示灯是否亮。
[0013]作为一种优选方式，所述预警装置包括第二指示灯;所述信号处理器包括电源、变送器、控制中心、第二继电器，所述第二继电器包括关联的第二线圈和第二常开触点；所述压力传感器的输出端通过变送器与控制中心相连，控制中心与第二线圈相连;所述第二常开触点和第二指示灯串接成第二支路，所述第二支路并接在电源两端。
[0014]压力传感器检测到支座外部的变形量并通过变送器传至控制中心，控制中心根据外部检测值和预设的外部压力阈值之间的大小关系，选择控制第二线圈是否得电，从而控制第二常开触点是否闭合，第二指示灯是否亮。
[0015]进一步地，所述预警装置还包括第三指示灯和第四指示灯;所述信号处理器还包括第三继电器和第四继电器，所述第三继电器包括关联的第三线圈和第三常开触点，所述第四继电器包括关联的第四线圈和第四常开触点；第三线圈和第四线圈均与控制中心相连;第三常开触点和第三指示灯串接成第三支路，第四常开触点和第四指示灯串接成第四支路;所述第三支路和第四支路均并接在电源两端。
[0016]压力传感器检测到支座外部的变形量并通过变送器传至控制中心，控制中心根据外部检测值和预设的外部压力阈值(外部压力阈值分为三个等级)之间的大小关系，选择控制第三线圈和第四线圈是否得电，从而控制第三常开触点和第四常开触点是否闭合，第三指示灯和第四指示灯是否亮。
[0017]作为一种优选方式，所述控制中心为单片机。
[0018]进一步地，还包括为所述电源进行充电的充电口。
[0019]与现有技术相比，本发明结构简单，可以精准地监测桥梁橡胶支座内部和外部的变形量，判断支座是否因为变形失效而影响使用;检测成本低，有效地节省了检查的工序、人力、物力，提升了工作效率，检查工作安全简便且检测结果安全可靠。
[0020]
【附图说明】
[0021]图1为本发明一实施例的结构示意图。
[0022]图2为图1中橡胶支座的主剖视图。
[0023]图3为图2中橡胶支座一实施例的A-A剖视图。
[0024]图4为图2中橡胶支座另一实施例的A-A剖视图。
[0025]图5为图1的电路结构图。
[0026]其中，I为梁体，2为支座，3为应变片传感器，4为压力传感器，5为墩柱，6为信号传输线，7为第一指示灯，8为电源，9为充电口，10为信号处理器，11为总开关，12为传输线对接孔，13为变送器，14为控制中心，15为第二指示灯，16为第三指示灯，17为第四指示灯，18为加劲钢板，Kl为第一线圈，K2为第二线圈，K3为第三线圈，K4为第四线圈，SI为第一常开触点，S2为第二常开触点，S3为第三常开触点，S4为第四常开触点。
[0027]
【具体实施方式】
[0028]如图1至图5所示，本发明的一实施例包括信号处理器10，预警装置，预埋于橡胶支座2内部的第一压力测量模块，橡胶支座2侧面的第二压力测量模块，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块的输出端与信号处理器10电连接，信号处理器10与预警装置电连接。
[0029]所述第一压力测量模块包括应变片传感器3，应变片传感器3的输出端均与信号处理器10电连接。
[0030]所述第二压力测量模块包括均布在支座2侧面四周的四个压力传感器4，测量时，选择一个压力传感器4的输出端与信号处理器10电连接。
[0031]所述应变片传感器3位于所述支座2中最上层的两层加劲钢板18之间，所述应变片传感器3水平放置。图2和图3中示出应变片传感器3、压力传感器4与矩形板式橡胶支座2的安装位置关系。图2和图4中示出应变片传感器3、压力传感器4与圆形板式橡胶支座2的安装位置关系。
[0032]压力传感器4可由传统压力传感器改装而成，由橡胶替代原来的钢，避免其影响支座2的正常运作。
[0033]所述预警装置包括第一指示灯7;所述信号处理器10包括电源8、变送器13、控制中心14、第一继电器，所述第一继电器包括关联的第一线圈Kl和第一常开触点SI;所述应变片传感器3的输出端通过变送器13与控制中心14相连，控制中心14与第一线圈Kl相连;所述第一常开触点SI和第一指示灯7串接成第一支路，所述第一支路并接在电源8两端。所述电源8还作为变送器13和控制中心14的工作电源，在附图中未示出其连接关系，但不影响本领域的技术人员对本发明的理解和应用。
[0034]应变片传感器3检测到支座2内部的变形量并通过变送器13传至控制中心14，控制中心14根据内部检测值和预设的内部压力阈值A之间的大小关系，选择控制第一线圈Kl是否得电，从而控制第一常开触点SI是否闭合，第一指示灯7是否亮。例如，当橡胶支座2严重受压或挤压变形时，若应变片传感器3检测到的压力超过A，则控制中心14控制第一线圈Kl得电，从而第一常开触点SI闭合，第一指示灯7亮。总开关11打开后只要第一指示灯7亮，便为三级预警。
[0035]所述预警装置还包括第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17;所述信号处理器10还包括第二继电器、第三继电器和第四继电器;所述第二继电器包括关联的第二线圈K2和第二常开触点S2，所述第三继电器包括关联的第三线圈K3和第三常开触点S3，所述第四继电器包括关联的第四线圈K4和第四常开触点S4;所述压力传感器4的输出端通过变送器13与控制中心14相连，第二线圈K2、第三线圈K3和第四线圈K4均与控制中心14相连;所述第二常开触点S2和第二指示灯15串接成第二支路，第三常开触点S3和第三指示灯16串接成第三支路，第四常开触点S4和第四指示灯17串接成第四支路;所述第二支路、第三支路和第四支路均并接在电源8两端。
[0036]压力传感器4有四个，分边等间距地分布在橡胶支座2的侧面。测量时，选择一个压力传感器4与变送器13相连。该压力传感器4检测到支座2外部的变形量并通过变送器13传至控制中心14，控制中心14根据外部检测值和预设的外部压力阈值(外部压力阈值从小到大分为三个等级B、C、D)之间的大小关系，选择控制第二线圈K2、第三线圈K3和第四线圈K4是否得电，从而控制第二常开触点S2、第三常开触点S3和第四常开触点S4是否闭合，第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17是否亮。
[0037]随着橡胶支座2的变形，梁体I下沉或侧面受到橡胶支座2的挤压而慢慢接触压力传感器4，压力传感器4测量的压力值首先逐渐达到B值，引发第二指示灯15亮;然后达到C值，引发第二指示灯15和第三指示灯16亮;再达到D值，引发第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17全部亮。
[0038]图2中信号Ml来自应变片传感器3，信号M2来自四个压力传感器4之一。
[0039]所述控制中心14为单片机。
[0040]本发明还包括为所述电源8进行充电的充电口9。
[0041 ] 应变片传感器3、压力传感器4和信号处理器10之间的信号传输线6由供电电缆改装而成，用于信息的传输。信号传输线6的长度根据现场情况以及日后检测需求的情况而定。
[0042]梁体I和墩柱5中间有五条信号传输线6，一条连接应变片传感器3，另外四条线分别连接压力传感器4。
[0043]选择一根压力传感器4和一根应变片传感器3的信号传输线6连接到传输线对接孔12，由传输线对接孔12连到信号处理器10。考虑到日后检测的安全便利，平时未检测时，将传输线对接孔12和五条信号传输线6的终端固定于桥梁栏杆处，再包装好避免破损。
[0044]第一指示灯7、第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17均由疝气闪光灯改装而来。
[0045]在准备去检测之前，一定要用充电口9将电源8充满电。使用前把线路连接好，任选一根式压力传感器4的信号传输线6接至传输线对接孔12，再将应变片传感器3的信号传输线6接至传输线对接孔12，将传输线对接孔12和信号处理器10利用信号传输线6相连。大致检查一下信号传输线6有无损坏，确认信号传输线6无损坏，打开总开关11。对于内部变形，第一指示灯7若是不亮，则橡胶支座2内部还在正常运作，第一指示灯7若是亮的话，代表橡胶支座2内部存在严重变形，为三级预警。对于外部变形，正常情况下(橡胶支座2未严重变形的情况)，压力传感器4并未受到梁体I和橡胶支座2的挤压，第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17均不会亮;当支座2整体开始变形后，由轻微到严重，压力传感器4的挤压程度也由轻到重，轻微时亮第二指示灯15，为一级预警;再继续发展，亮第二指示灯15和第三指示灯16，为二级预警;严重时第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17全亮，为三级预警。然后需要按照上面的步骤，再把剩下的三个压力传感器4的线路一一接至传输线对接孔12，各检测一遍。最后综合各检测情况，若出现两个或者两个以上的三级预警，则必须更换支座2。出现一个三级预警，或出现三个或三个以上的二级预警则考虑更换支座2。其他情况则为正常。另外为了检测结果的准确性，可以再检查测试第一指示灯7、第二指示灯15、第三指示灯16和第四指示灯17有无损坏，以免影响检测结果。
【主权项】
1.一种桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，包括信号处理器(10)，预警装置，预埋于橡胶支座(2)内部的第一压力测量模块，橡胶支座(2)侧面的第二压力测量模块，所述第一压力测量模块和第二压力测量模块的输出端与信号处理器(10)电连接，信号处理器(10)与预警装置电连接。2.如权利要求1所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述第一压力测量模块包括应变片传感器(3)。3.如权利要求1所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述第二压力测量模块包括均布在支座(2)侧面四周的四个压力传感器(4)，测量时，选择一个压力传感器(4)的输出端与信号处理器(10)电连接。4.如权利要求2所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述应变片传感器(3)位于所述支座(2)中最上层的两层加劲钢板(18)之间，所述应变片传感器(3)水平放置。5.如权利要求2或4所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述预警装置包括第一指示灯(7);所述信号处理器(10)包括电源(8)、变送器(13)、控制中心(14)、第一继电器，所述第一继电器包括关联的第一线圈(Kl)和第一常开触点(SI);所述应变片传感器(3)的输出端通过变送器(13)与控制中心(14)相连，控制中心(14)与第一线圈(Kl)相连;所述第一常开触点(SI)和第一指示灯(7)串接成第一支路，所述第一支路并接在电源(8)两端。6.如权利要求3所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述预警装置包括第二指示灯(15);所述信号处理器(10)包括电源(8)、变送器(13)、控制中心(14)、第二继电器，所述第二继电器包括关联的第二线圈(K2)和第二常开触点(S2);所述压力传感器(4)的输出端通过变送器(13)与控制中心(14)相连，控制中心(14)与第二线圈(K2)相连;所述第二常开触点(S2)和第二指示灯(15)串接成第二支路，所述第二支路并接在电源(8)两端。7.如权利要求6所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述预警装置还包括第三指示灯(16)和第四指示灯(17);所述信号处理器(10)还包括第三继电器和第四继电器，所述第三继电器包括关联的第三线圈(K3)和第三常开触点(S3)，所述第四继电器包括关联的第四线圈(K4)和第四常开触点(S4);第三线圈(K3)和第四线圈(K4)均与控制中心(14)相连;第三常开触点(S3)和第三指示灯(16)串接成第三支路，第四常开触点(S4)和第四指示灯(17)串接成第四支路;所述第三支路和第四支路均并接在电源(8)两端。8.如权利要求5所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，所述控制中心(14)为单片机。9.如权利要求5所述的桥梁橡胶支座变形监测装置，其特征在于，还包括为所述电源(8)进行充电的充电口(9)。
【文档编号】G01B21/32GK106052630SQ201610559415
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】殷新锋, 资小伟, 刘扬
【申请人】长沙理工大学