结构件失效监测装置的制作方法

本实用新型涉及机电领域，尤其涉及一种结构件失效监测装置。

背景技术：

现有技术中利用金属箔式应变片组成电桥监测被测结构件的应变，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压经过放大电路放大后得到的电压信号能够反映相应的受力状态。

但是现有技术提供的监测方式比较复杂,得到的数据需要进行大量的分析才能得出结论，实现难度大，而且成本也较为高昂。

技术实现要素：

基于以上问题，本实用新型提出一种结构件失效监测装置，解决了现有技术中提供的监测结构件的方式得到的数据需要进行大量的分析才能得出结论，实现难度大，而且成本也较为高昂的技术问题。

本实用新型提出一种结构件失效监测装置，包括：

沿水平方向放置的缸体、缸体内设置有无杆腔体，无杆腔体的一端连接有活塞杆，无杆腔体包括两个连通的第一子腔体和第二子腔体，第一子腔体的直径至少为第二子腔体的直径的5倍，缸体的上方有部分凸起，第二子腔体位于缸体的凸起中，第二子腔体上设置有第一报警线和第二报警线，第一报警线的两端和第二报警线的两端分别作为接线端子与报警模块电连接，缸体和活塞杆均采用非金属绝缘材料；

无杆腔体内装有导电液体，正常状态下导电液体的液面位于第一报警线与第二报警线之间，活塞杆的运动使第二子腔体内的导电液体上升或下降，当第二子腔体内的导电液体上升至第二报警线或下降至第一报警线以下时，产生报警。

此外，第二子腔体呈“干”字形，其中第二报警线和第一报警线分别设置在“干”字形腔体的第一横和第二横处。

此外，缸体和活塞杆采用树脂材料。

此外，导电液体为水银。

此外，报警模块为PLC数字模块，接线端子与PLC数字模块电连接。

此外，第一子腔体的直径为第二子腔体的直径的8-10倍。

此外，在跨越被监测的结构件开裂或变形区域的两点处分别固定缸体和活塞杆。

此外，结构件开裂或变形时若向下弯曲，则活塞杆向无杆缸体远离一侧伸长，无杆缸体内体积增大，第二子腔体内的导电液体下降至第一报警线以下，第一报警线的两端断路。

此外，结构件开裂或变形时若向上弯曲，则活塞杆向无杆缸体靠近一侧伸长，无杆缸体内体积减小，第二子腔体内的导电液体上升至第二报警线，第二报警线的两端导通。

通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型解决了现有技术中提供的监测结构件的方式得到的数据需要进行大量的分析才能得出结论，实现难度大，而且成本也较为高昂的技术问题。本实用新型提供的结构件失效监测装置通过较低成本即可以实现对结构件的监测，通过将结构件变形或开裂所产生的位移放大，使监测结果直观；当结构件发生变形或断裂时，通过报警装置实现提醒，不需要操作人员对监测数据进行分析，降低了使用人员的使用门槛，具有更广泛的推广性。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的结构件失效监测装置的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例提供的结构件失效监测装置的应用示意图；

图3是本实用新型一个实施例提供的结构件失效监测装置的应用示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方案和附图对本实用新型进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本实用新型的具体实施方案，并不对本实用新型产生任何限制，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

参照图1，本实用新型提出一种结构件失效监测装置，包括：

沿水平方向放置的缸体1、缸体1内设置有无杆腔体2，无杆腔体2的一端连接有活塞杆3，无杆腔体2包括两个连通的第一子腔体21和第二子腔体22，第一子腔体21的直径至少为第二子腔体22的直径的5倍，缸体1的上方有部分凸起，第二子腔体22位于缸体1的凸起中，第二子腔体22上设置有第一报警线和第二报警线，第一报警线的两端和第二报警线的两端分别作为接线端子与报警模块电连接，缸体1和活塞杆3均采用非金属绝缘材料；

无杆腔体2内装有导电液体，正常状态下导电液体的液面位于第一报警线与第二报警线之间，活塞杆3的运动使第二子腔体22内的导电液体上升或下降，当第二子腔体22内的导电液体上升至第二报警线或下降至第一报警线以下时，产生报警。

在跨越被监测的结构件开裂或变形区域的两点处分别固定结构件失效监测装置的两端，可选地，固定缸体的一端和活塞杆的另一端。

本实施例中，活塞杆3的运动使无杆腔体2内的体积增大或缩小，从而产生导电液体的液面的移动，同时通过使第一子腔体21的直径至少为第二子腔体22的直径的5倍以上，使活塞杆3产生的微小的位移能够在第二子腔体22内被放大，使开裂区域容易被检测出。活塞杆3位移量为t，导电液体的液面上升或下降的位移为D/d的平方乘以t，其中D为第一子腔体21的直径，d为第二子腔体21的直径，例如第一子腔体21的直径为第二子腔体22的直径的8-10倍，那么导电液体的液面上升或下降的位移为64-100倍的t的位移。

结构件失效监测装置在工作时，正常状态下导电液体的液面位于第一报警线与第二报警线之间，如F所示；若结构件开裂或变形时若向下弯曲，则活塞杆向无杆缸体远离一侧伸长，无杆缸体内体积增大，第二子腔体内的导电液体下降至第一报警线以下，第一报警线的两端为C和D，第二报警线的两端为A和B，第一报警线的两端断路，即C和D两点断路，则电信号的改变传递到报警模块后，报警模块进行报警；结构件开裂或变形时若向上弯曲，则活塞杆向无杆缸体靠近一侧伸长，无杆缸体内体积减小，第二子腔体内的导电液体上升至第二报警线，第二报警线的两端A和B导通，导通后电信号的改变传递到报警模块后，报警模块进行报警。

本实施例解决了现有技术中提供的监测结构件的方式得到的数据需要进行大量的分析才能得出结论，实现难度大，而且成本也较为高昂的技术问题。本实施例提供的结构件失效监测装置通过较低成本即可以实现对结构件的监测，通过将结构件变形或开裂所产生的位移放大，使监测结果直观；当结构件发生变形或断裂时，通过报警装置实现提醒，不需要操作人员对监测数据进行分析，降低了使用人员的使用门槛，具有更广泛的推广性。

在其中的一个实施例中，第二子腔体呈“干”字形，其中第二报警线和第一报警线分别设置在“干”字形腔体的第一横和第二横处。

为了方便设置接线端子，所以使第二子腔体呈“干”字形，当导电液体流入到“干”字形腔体的第一横处的通道内时，两端的A和B接线端子导通。当导电液体下降并流出“干”字形腔体的第二横处的通道时，两端的C和D接线端子断路。

在其中的一个实施例中，缸体和活塞杆采用树脂材料。树脂材料为绝缘材料，并且耐用、耐磨损。

在其中的一个实施例中，导电液体为水银。

在其中的一个实施例中，报警模块为PLC数字模块，接线端子与PLC数字模块电连接。通过PLC数字模块接收电信号更加灵敏和可靠。

在其中的一个实施例中，第一子腔体的直径为第二子腔体的直径的8-10倍。为了使活塞杆的位移更加明显地被看到，被放大，所以使第一子腔体的直径为第二子腔体的直径的8-10倍。

在其中的一个实施例中，在跨越被监测的结构件开裂或变形区域的两点处分别固定缸体和活塞杆。在结构件被安装时，本实施例提供的装置即可以安装在结构件容易开裂或变形处，开裂或变形处的选择根据经验进行选择。将装置与结构件平行设置，使检测更加准确。

在其中的一个实施例中，结构件开裂或变形或时若向下弯曲，则活塞杆3向无杆缸体2远离一侧伸长，无杆缸体2内体积增大，第二子腔体22内的导电液体下降至第一报警线以下，第一报警线的两端断路。当结构件开裂或变形时若向下弯曲时，固定活塞杆3的部位会凹下去，所以活塞杆3会伸长。

在其中的一个实施例中，结构件开裂或变形时若向上弯曲，则活塞杆3向无杆缸体2靠近一侧伸长，无杆缸体2内体积减小，第二子腔体22内的导电液体上升至第二报警线，第二报警线的两端导通。当结构件开裂或变形时若向上弯曲，则固定活塞杆3的点会向活塞杆3的方向靠近一点，所以活塞杆3会被压缩。

参照图2和3，本实施例提供的结构件失效监测装置H对结构件G的开裂处E进行监测，本实施例提供的结构件失效监测装置使监测更加方便和准确。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。