器的测量范围，可实现在50mm?500mm范围内灵活选择测量结构长度。
[0021]实施案例二:结合图5、图6和图7，一般冰冻区域闸门的非挡水面包括主横梁28、次横梁29、顶梁30、隔板31、面板32以及边案33组成，支臂26通过球铰27与机架连接，本实用新型所提供的一种冰冻区域闸门结构变形的监测装置，是在闸门非挡水面上的主横梁28、次横梁29、隔板31、面板32和支臂26上安装监测结构变形的钢板计及相应的温度传感器，监测冰冻区域闸门结构变形的钢板计通过两个底座21和26与闸门固定连接，闸门上设置一密封保温箱体，密封保温箱体里安装数据采集单元，数据采集单元、钢板计和温度传感器分别通过电缆与监控室里的数据处理显示单元和报警单元连接；所述监测结构变形的钢板计包括两个底座21和26、分别安装在两个底座21上的第一支架13和第二支架22以及安装在第一支架13上的传感器安装管8，位移传感器2安装在传感器安装管8的一端，位移传感器2中间设置传感器杆7，传感器杆7的一端和铜管I连接，传感器杆7的另一端与接杆9的一端连接，接杆9的另一端和操作杆12的一端连接，操作杆12的另一端穿出传感器安装管8并与第二支架22固连，在传感器安装管8外部的操作杆12上套装有防护套18，防护套18的两端分别设置有扎带17和20。
[0022]本实用新型的冰冻区域闸门结构变形的监测装置是具体工作过程是这样的:
[0023]首先将本实用新型提供的监测结构变形的钢板计和相应的温度传感器安装被监测闸门的非挡水面上的主横梁、次横梁、隔板、面板和支臂等部位，安装位置及数量可根据闸门结构在冰载荷作用下的变形仿真分析结果得到。其次将数据采集单元安装在被监测闸门上设置的密封保温箱体里，并将数据处理显示单元和报警单元都安装在安装于航电枢纽工程监控室，各单元之间用电缆连接。如附图7所示:当闸门变形监测系统使用时，位移信号通过高频交流信号形式传输给数据采集单元，处理后的位移信号以RS-485串口形式传输给处理数据处理显示单元。数据处理显示单元将采集的位移信号按照一定的方法进行温度补偿，以消除温漂的影响；然后根据数据库中存储的闸门结构变形、冰载荷和应力之间的关系，通过线性差值得到整个闸门结构的应力云图，并对闸门危险应力状态进行预警，从而实现了闸门结构变形、应力以及冰载荷的监测。
[0024]如图8所示:首先根据所要监测的闸门的结构形式、材料、尺寸参数以及安装方式等资料，建立闸门结构有限元模型；其次调研黑龙江流域冰载荷历史数据信息，将各种情况下的冰载荷作用于闸门有限元模型上，进行闸门结构变形数字化仿真分析，给出闸门结构变形、应力和冰载荷之间的数学关系模型和闸门结构变形监测点的选择方案。将本实用新型中的钢板计按照结构变形监测点的选择方案安装到被测泄洪闸门结构上，具体安装方案如下步骤:首先将两个基座焊接到闸门钢结构上，两个基座之间的距离根据仿真结果的要求来选择；其次将第一支架和第二支架安装到两个基座上；接着将传感器安装管、操作杆、接杆、传感器杆、传感器等分别安装于支架上；通过校准铜管来保证传感器杆和传感器内壁之间的间隙均匀。最后通过拧紧锁紧螺钉固定LVDT传感器和安装管之间的相对位置。
[0025]而本实用新型对闸门结构变形和应力长期实时监测是这样实现的:首先根据闸门变形、应力和冰载荷之间的数学关系，建立各种冰载荷作用下闸门变形、应力的关系数据库；在闸门结构变形监测过程中，根据钢板计实时监测到的闸门结构变形数据，得出作用于闸门上冰载荷状态信息，进而通过数据库查询得到整个闸门结构应力状态信息，对于闸门即将出现危险应力状态进行预警，促使管理者采取相应措施来保证闸门的结构安全。
【主权项】
1.一种监测结构变形的钢板计，其特征在于:包括两个底座、分别安装在两个底座上的第一支架和第二支架以及安装在第一支架上的传感器安装管，位移传感器安装在传感器安装管的一端，位移传感器中间设置传感器杆，传感器杆的一端和铜管连接，传感器杆的另一端与接杆的一端连接，接杆的另一端和操作杆的一端连接，操作杆的另一端穿出传感器安装管并与第二支架固连，在传感器安装管外部的操作杆上套装有防护套，防护套的两端分别设置有扎带。
2.根据权利要求1所述的一种监测结构变形的钢板计，其特征在于:所述位移传感器是LVDT位移传感器。
3.—种冰冻区域闸门结构变形的监测装置，其特征在于:在闸门非挡水面上的主横梁、次横梁、隔板、面板和支臂上安装监测结构变形的钢板计及相应的温度传感器，监测冰冻区域闸门结构变形的钢板计通过两个底座与闸门固定连接，闸门上设置一密封保温箱体，密封保温箱体里安装数据采集单元，数据采集单元、钢板计和温度传感器分别通过电缆与监控室里的数据处理显示单元和报警单元连接；所述监测结构变形的钢板计包括两个底座、分别安装在两个底座上的第一支架和第二支架以及安装在第一支架上的传感器安装管，位移传感器安装在传感器安装管的一端，位移传感器中间设置传感器杆，传感器杆的一端和铜管连接，传感器杆的另一端与接杆的一端连接，接杆的另一端和操作杆的一端连接，操作杆的另一端穿出传感器安装管并与第二支架固连，在传感器安装管外部的操作杆上套装有防护套，防护套的两端分别设置有扎带。
【专利摘要】本实用新型提供的是一种监测结构变形的钢板计和冰冻区域闸门结构变形的监测装置，包括两个底座、分别安装在两个底座上的第一支架和第二支架以及安装在第一支架上的传感器安装管，位移传感器安装在传感器安装管的一端，位移传感器中间设置传感器杆，传感器杆的一端和铜管连接，传感器杆的另一端与接杆的一端连接，接杆的另一端和操作杆的一端连接，操作杆的另一端穿出传感器安装管并与第二支架固连，在传感器安装管外部的操作杆上套装有防护套，防护套的两端分别设置有扎带。本实用新型具有结构简单、安装方便、无需校准、测量准确和无温漂等优点，适用于长期监测北方冰冻区域水工闸门的变形及应力状态。
【IPC分类】G01B21-32
【公开号】CN204313825
【申请号】CN201420720334
【发明人】曲先强, 李新飞, 谢耀国, 崔洪斌, 马永亮, 张猛
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月25日