一种双向位移计的制作方法

本发明涉及一种双向位移计，属于位移测量领域。

背景技术：

目前，在实际工程、地震模拟振动台试验中，结构测点处往往同时有相互正交的两个甚至三个方向位移的存在，若用常见的单向位移计对这些点特定方向上的位移进行测量，测量过程或结果将受到另一正交方向位移的影响，且该影响难以修正或消除。

技术实现要素：

为了克服单向位移计测量过程或结果会受另一正交方向位移的影响，且该影响难以修正或消除的不足，本发明提供了一种静态双向位移计。

本发明的技术方案是：一种双向位移计，包括不可移动悬臂梁1、应变片2、位移传递线3和可滑动悬臂梁7；其中不可移动悬臂梁1和可滑动悬臂梁7通过位移传递线3连接，不可移动悬臂梁1、可滑动悬臂梁7根部的应变片2按全桥方式接桥，可滑动悬臂梁7自由端与测点直接连接，测点处沿可滑动悬臂梁7轴线方向的位移及与之正交的位移将分别使不可移动悬臂梁1及可滑动悬臂梁7产生相应的弯曲应变。

还包括弹簧4、定滑轮5、轴6、连杆8、螺钉9、外壳10和开口11；其中不可移动悬臂梁1一端与外壳10固结，不可移动悬臂梁1自由端下表面有一根弹簧4连接到外壳10，不可移动悬臂梁1自由端上表面与绕过定滑轮5的位移传递线3一端连接，定滑轮5通过轴6固定到外壳10上，位移传递线3另一端连接到可滑动悬臂梁7的一个端部，可滑动悬臂梁7连接位移传递线3的端部上设置带滚轮的连杆8，连杆8不带滚轮一端与可滑动悬臂梁7垂直固结，连杆8另一端滚轮直接与外壳10接触，并可在外壳10导槽内直线滑动，可滑动悬臂梁7的自由端伸出外壳10，可滑动悬臂梁7设置有用于与测点连接的螺钉9，在外壳10上可滑动悬臂梁7伸出的部位留有开口11。

本发明的有益效果是：只用一个位移计便可准确测量某一测点处相互正交的两个方向上的位移，原理清楚、构造简单、易于生产。

附图说明

图1是本发明的内部构造主视图；

图2是本发明的内部构造俯视图；

图3是悬臂梁根部应变片布置图；

图4是应变片接桥图；

图中各标号：1-.不可移动悬臂梁，2-应变片，3-位移传递线，4-弹簧，5-定滑轮，6-轴，7-可滑动悬臂梁，8-连杆，9-螺钉，10-外壳，11-开口。

具体实施方式

实施例1：如图1-4所示，一种双向位移计，包括不可移动悬臂梁1、应变片2、位移传递线3和可滑动悬臂梁7；其中不可移动悬臂梁1和可滑动悬臂梁7通过位移传递线3连接，不可移动悬臂梁1、可滑动悬臂梁7根部的应变片2按全桥方式接桥（图4展示了分布在悬臂梁上的四个应变片的连接），可滑动悬臂梁7自由端与测点直接连接，测点处沿可滑动悬臂梁7轴线方向的位移及与之正交的位移将分别使不可移动悬臂梁1及可滑动悬臂梁7产生相应的弯曲应变。

所述双向位移计还可以包括弹簧4、定滑轮5、轴6、连杆8、螺钉9、外壳10和开口11；其中不可移动悬臂梁1一端与外壳10固结，不可移动悬臂梁1自由端下表面有一根弹簧4连接到外壳10，不可移动悬臂梁1自由端上表面与绕过定滑轮5的位移传递线3一端连接，定滑轮5通过轴6固定到外壳10上，位移传递线3另一端连接到可滑动悬臂梁7的一个端部，可滑动悬臂梁7连接位移传递线3的端部上设置八根带滚轮的连杆8，连杆8不带滚轮一端与可滑动悬臂梁7垂直固结，连杆8另一端滚轮直接与外壳10接触，并可在外壳10导槽内直线滑动，从而约束住梁端所有转动自由度，使梁端部仅能整体直线滑动而不能转动，可滑动悬臂梁7的自由端伸出外壳10，可滑动悬臂梁7设置有用于与测点连接的螺钉9，在外壳10上可滑动悬臂梁7伸出的部位留有开口11，确保可滑动悬臂梁7弯曲时不受外壳10影响。

本发明的使用过程是：

使用时，先将外壳10牢固于位移参照点上，预估测试位移的大小，将可滑动悬臂梁7自由端预拉伸一定长度，通过螺钉9连接到测点上，此时对测试系统清零。当测点处仅沿可滑动悬臂梁7长轴线方向产生位移时，可滑动悬臂梁7将进行整体滑动，通过位移传递线3使不可移动悬臂梁1自由端产生同样大小的位移，从而使不可移动悬臂梁1弯曲，并产生弯曲应变，同时由于不可移动悬臂梁1弯曲刚度较小，不会使可滑动悬臂梁7产生拉伸应变；若测点处仅沿垂直于可滑动悬臂梁7轴线弱轴方向，即图1中垂直于纸面方向产生位移，则可滑动悬臂梁7不作滑动，而是在此位移带动下在弱轴向产生弯曲，同样也将产生相应的弯曲应变，而不可移动悬臂梁1则不受影响；若测点处同时在上述两个方向上均产生位移，两根悬臂梁的应变都将发生变化，两个悬臂梁任一截面上，弯曲应变值与自由端一定范围内的位移，存在确定的线性对应关系，因此通过在弯曲应变较大的梁根部附近截面粘贴应变片2，测量两个悬臂梁上的应变值，然后根据已知的对应关系便可反算出相应的位移值。

上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种双向位移计，包括不可移动悬臂梁、应变片、位移传递线和可滑动悬臂梁；其中不可移动悬臂梁和可滑动悬臂梁通过位移传递线连接，不可移动悬臂梁、可滑动悬臂梁根部的应变片按全桥方式接桥，可滑动悬臂梁自由端与测点直接连接，测点处沿可滑动悬臂梁轴线方向的位移及与之正交的位移将分别使不可移动悬臂梁及可滑动悬臂梁产生相应的弯曲应变。本发明只用一个位移计便可准确测量某一测点处相互正交的两个方向上的位移，原理清楚、构造简单、易于生产。

技术研发人员：赖正聪;白羽
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2017.06.20
技术公布日：2017.12.12