一种振弦位移传感器的制作方法

文档序号:13133849阅读:609来源:国知局

本实用新型涉及一种振弦位移传感器,属于地铁隧道工程领域,应用于结构安全健康监测行业。



背景技术:

现有技术:现有振弦位移传感器结构,多是通过弹簧直接连接振弦固定元件,通过弹簧力与位移的关系以及振弦的振动方程,间接测位移。本发明在弹簧和振弦中间增加一个弹性膜片,弹簧力在膜片上转换成挠度,引起振弦张力变化,通过换算可测得位移。此方法的缺点是对于弹性圆膜的加工要求高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种振弦位移传感器,解决了振弦传感器小弹力弹簧劲度系数小测量精度低的问题。采用中间转接弹性膜片,可以承受较大的力而不发生破坏,对于同样劲度系数的弹簧可测量的量程范围更大。钢弦全部固定牢固,不因长期受力而产生偏移,稳定性好。在地铁隧道施工或运营期实现伸缩缝的实时在线监测,为地铁隧道结构安全监测提供有效依据。

本实用新型为了实现上述目的,采用如下技术方案:

一种振弦位移传感器,它包括底座、固定架、钢弦、弹性圆膜、外护管、弹簧、伸缩杆、端盖;

钢弦铆压在弹性圆膜上,并安装在固定架上,绷好弦后分别安装好弹簧、弹簧的另一端连接伸缩杆,伸缩杆穿过端盖,端盖和底座分别焊接在外护管上。

进一步的,伸缩杆通过密封圈密封。伸缩杆通过密封圈进行密封,并可自由移动。

进一步的,在底座与外护管之间设置有固定座。

当发生位移x时,伸缩杆受到外力F传递到弹簧上,弹簧上的力F使弹性圆膜产生挠度变形,从而引起钢弦上张力的变化,通过测量振弦频率就可以计算出弹性圆膜的挠度变化,而弹性圆膜的挠度变化与其受力成正比,此力即为弹簧受力F.根据弹簧力与位移的关系F=Kx,即可算出伸缩杆的位移变化。

本实用新型的有益效果:

本实用新型增加中间弹性圆膜,承受的力要比弹簧直接连接在振弦上力要大,故对于同样劲度系数的弹簧可测量的量程范围更大;内部构件少,安装便捷;钢弦全部固定牢固,不因长期受力而产生偏移,稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述:

一种振弦位移传感器,它包括底座1、固定架3、钢弦4、弹性圆膜5、外护管6、弹簧7、伸缩杆8、端盖10;

钢弦4铆压在弹性圆膜5上,并安装在固定架3上,绷好弦后分别安装好弹簧7、弹簧7的另一端连接伸缩杆8,伸缩杆8穿过端盖10,端盖10和底座1分别焊接在外护管6上。

伸缩杆8通过密封圈9密封。

在底座1与外护管6之间设置有固定座2。

当发生位移x时,伸缩杆8受到外力F传递到弹簧7上,弹簧7上的力F使弹性圆膜5产生挠度变形,从而引起钢弦4上张力的变化,通过测量振弦频率就可以计算出弹性圆膜5的挠度变化,而弹性圆膜5的挠度变化与其受力成正比,此力即为弹簧受力F。根据弹簧7力与位移的关系F=Kx,即可算出伸缩杆8的位移变化。

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