一种桥梁振动检测装置的制作方法

本实用新型涉及监测技术领域，尤其是涉及一种桥梁振动检测装置。

背景技术：

改革开放以来，随着经济技术的飞速发展，交通事业也取得较为显著的发展成绩。各种形式桥梁不断建成并投入运营，极大的促进了交通运输通行能力发展。为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。

随着桥梁服役年限的延长以及交通运输量迅猛的增加和车辆载重吨位的加重，桥梁安全问题日益突出，对桥梁检测的重视程度日益增加，桥梁常规定期检测成为桥梁检测中不可或缺的一部分，桥梁的监测对桥梁的安全运营和过桥车辆的人车安全有着及其重要的意义。

通常车辆通过桥梁时，会引起共振，当车辆的载重超过一定程度时，引起的共振会加剧，从而使得桥梁发生抖动，在桥梁较长的情况下，桥梁的振动强度超过一定程度容易导致桥梁坍塌断裂。而现有技术中，对桥梁的安全检测多为裂缝检测和形变检测，却很少有对桥梁的振动强度进行检测，因此，存在改进空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种桥梁振动检测装置，通过在检测盒内设置基准绳和钢珠，利用钢珠在基准绳上的振动幅度，将桥梁的振动强度进行放大，便于对桥梁振动强度进行检测，并通过报警机构在桥梁振动强度超过安全范围时实现报警。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桥梁振动检测装置，其特征在于：包括可与桥梁固定连接的检测盒，所述检测盒内设有平行于水平面设置的基准绳，所述基准绳具有弹性，所述基准绳贯穿有钢珠，所述钢珠的重心与基准绳的重心重合，且所述钢珠的密度大于检测盒的密度；所述检测盒对应钢珠的上方设有微动开关，当所述钢珠上下振动的幅度超过钢珠与微动开关之间的间距时按动微动开关，所述微动开关耦接有报警机构，当所述微动开关在一段时间内多次被触发时，所述报警机构发出报警信号。

通过采用所述技术方案，通过在检测盒内设置水平的基准绳，在基准绳上设置钢珠，利用钢珠的密度大于检测盒的密度，当检测盒振动时，使得钢珠的振动幅度大于检测盒的幅度，从而将桥梁的振动幅度进行放大，便于桥梁振动强度的检测；钢珠在振动过程中可能由于振动幅度过大而与微动开关触碰，使得微动开关被摁下导通，通过将微动开关与报警机构进行连接，当微动开关在一定时间内被多次触发时，报警机构实现报警，从而对过往行人和车辆进行提示。

本实用新型进一步设置为：所述报警机构包括：

触发电路，用于接收微动开关的动作，并一定时间内多次接收到微动开关的动作时输出触发信号；

控制电路，用于接收触发信号，并在接收到触发信号时输出控制信号；

报警电路，用于接收并响应控制信号，当微动开关在一端时间内多次被触发时，发出报警信号；以及

电源，耦接于微动开关并为报警机构提供工作所需的电能。

通过采用所述技术方案，通过设置触发电路、控制电路和报警电路，当触发电路接收到微动开关的动作时，将微动开关的动作转换成触发输出，当控制电路接收到触发信号时，将连续收到的触发信号转换呈控制信号输出，报警电路接收控制电路输出的控制信号，将电信号转换呈报警信号，实现报警，电源为报警机构提供正常供电需求。

本实用新型进一步设置为：所述触发电路包括输入端耦接于微动开关的rs锁存器，所述rs锁存器的置位端与微动开关之间耦接有第一开关元件，所述第一开关元件的控制极与微动开关的输出端连接，所述第一开关元件在接收到微动开关的动作时导通，并输出高电平；所述rs锁存器的复位端与微端开关之间耦接有第二开关元件，所述第二开关元件的控制极与微动开关的输出端连接，所述第二开关元件在接收到微动开关的动作时截止，并输出低电平。

通过采用所述技术方案，通过将微动开关与rs锁存器进行连接，并分别通过第一开关元件和第二开关元件使得微动开关的同一个动作产生不同的检测信号输出，当微动开关被触发时，rs锁存器的置位端和复位端分别输入高电平和低电平，此时实现rs锁存器输出高电平触发信号。

本实用新型进一步设置为：所述第二开关元件与rs锁存器之间设有第一延时器，所述第一延时器耦接于第二开关元件的输出端并响应于第二开关元件的导通信号以实现复位或延时输出延时信号。

通过采用所述技术方案，通过设置第一延时器，使得在第一延时器的作用下，利用rs锁存器的自有特性，使得rs锁存器保持延迟时间内的高电平触发信号的输出。

本实用新型进一步设置为：所述触发电路与控制电路之间耦接有第二延时器，所述第二延时器用于接收触发电路的触发信号，并响应于触发信号以实现复位或延时输出触发信号。

通过采用所述技术方案，通过设置第二延时器避免桥梁受到瞬间的撞击造成的振动影响检测装置的检测，从而降低误报的情况的发生。

本实用新型进一步设置为：所述控制电路包括串联设置于电源和地之间的继电器和第三开关元件，所述第三开关元件的控制极与第二延时电路输出端耦接，所述继电器的励磁线圈与第三开关元件和电源串联。

通过采用所述技术方案，通过设置第三开关元件和继电器，在当第三开关元件接收到第二延时器输出的触发信号时，第三开关元件导通，此时继电器的励磁线圈通电，从而实现控制信号的输出。

本实用新型进一步设置为：所述报警电路包括耦接于电源和地之间的报警器和第四开关元件，所述第四开关元件的控制极与继电器的常开触点耦接，所述继电器的常开触点的另一端耦接于电源。

通过采用所述技术方案，通过设置报警器和第四开关元件，并设置第四开关元件的控制极与继电器的常开触点连接，从而使得继电器常开触点的启闭控制第四开关元件的通断，实现报警器的报警。

本实用新型进一步设置为：所述第四开关元件与继电器的常开触点之间耦接有振荡器。

通过采用所述技术方案，通过在第四开关元件的控制极设置振荡器，从而利用振荡器输出的波形特性，从而控制第四开关元件的通断，实现报警器的不同报警效果。

本实用新型进一步设置为：所述继电器励磁线圈的两端并联连接有继流二极管。

通过采用所述技术方案，通过在继电器的励磁线圈上并联继流二极管，从而当励磁线圈断电时，继流二极管能够将励磁线圈内残余的电流导出。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过在检测盒内设置基准绳和钢珠，利用钢珠的密度大于检测盒的密度，使得钢珠在基准绳上的振动幅度，将桥梁的振动强度进行放大，便于对桥梁振动强度进行检测，通过将微动开关与报警机构进行连接，从而使得报警机构能够在桥梁振动强度超过安全范围时实现报警，以便对过往的行人和车辆进行提示，减少行人和车辆通过桥梁；通过设置第一延时器和第二延时器，从而使得触发信号输出的触发信号和控制电路输出的控制信号更加准确。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的部分剖视图，主要显示了检测盒内部的结构；

图3是本实用新型的电路结构示意图。

图中，1、检测盒；11、检修门；2、基准绳；3、钢珠；4、微动开关；5、触发电路；51、rs锁存器；52、第一延时器；6、控制电路；7、报警电路；71、报警器；72、振荡器；8、第二延时器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种桥梁振动检测装置，包括可与桥梁固定连接的检测盒1，检测盒1内设有平行于水平面设置的基准绳2，且基准绳2具有弹性。基准绳2贯穿有钢珠3且钢珠3的重心与基准绳2的重心重合，由于基准绳2具有弹性，当桥梁带动检测盒1振动时，在重力作用下，钢珠3发生上下跳动，为区分钢珠3的跳动幅度，钢珠3的密度大于检测盒1的密度，从而使得钢护的跳动幅度大于检测盒1的跳动幅度。为方便对检测盒1内部的观察和检修，检测盒1采用透明材料支撑且检测盒1开设有检修口，检修口对应密封铰接有检修门11。

参照图2和图3，检测盒1对应钢珠3的上方设有微动开关4，当桥梁的振动超过安全范围时，钢珠3上下振动的幅度超过钢珠3与微动开关4之间的间距，此时微动开关4被钢珠3按动且触发。微动开关4耦接有报警机构，当微动开关4在一段时间内多次被触发时，报警机构发出报警信号，以实现对过往的车辆和行人进行警示。

报警机构包括：

触发电路5，用于接收微动开关4的动作，并一定时间内多次接收到微动开关4的动作时输出触发信号；

控制电路6，用于接收触发信号，并在接收到触发信号时输出控制信号；

报警电路7，用于接收并响应控制信号，当微动开关4在一端时间内多次被触发时，发出报警信号；以及

电源vcc，耦接于微动开关4并为报警机构提供工作所需的电能。

其中触发电路5包括输入端耦接于微动开关4的rs锁存器51，rs锁存器51的置位端与微动开关4之间耦接有第一开关元件q1，第一开关元件q1的控制极与微动开关4的输出端连接，第一开关元件q1在接收到微动开关4的动作时导通，并输出高电平，本实施例中第一开关元件q1采用npn型三极管，第一开关元件q1的集电极与电源vcc耦接，其发射极与地之间串联有第一保护电阻ra1，第一保护电阻ra1与第一开关元件q1之间的连接点耦接于rs锁存器51的置位端。

参照图3，rs锁存器51的复位端与微动开关4之间耦接有第二开关元件q2，第二开关元件q2的控制极与微动开关4的输出端连接，并在接收到微动开关4的动作时截止，输出低电平，本实施例中第二开关元件q2采用pnp型三极管，第二开关元件q2的集电极与电源vcc连接，去发射极与地之间串联有第二保护电阻ra2，第二保护电阻ra2与第二开关元件q2之间的连接点耦接于rs锁存器51的复位端。从而实现当微动开关4被触发时，rs锁存器51的置位端和复位端分别输入高电平和低电平，此时rs锁存器51输出高电平触发信号。

参照图2和图3，由于钢珠3上下振动的过程中存在自然间隔，因此在桥梁振动过程中，钢珠3的跳动为连续间隔跳动，为避免在钢珠3振动的下落过程中，rs锁存器51输出低电平信号，第二开关元件q2与rs锁存器51的复位端之间设有第一延时器52，第一延时器52的复位端耦接于第二开关元件q2与第二保护电阻ra2之间的连接点，用于接收第二开关元件q2的导通信号以实现复位或延时输出延时信号。第一延时器采用555延时电路，其第四引脚为复位端，且为低电平触发复位，当微动开关4未被触发时，即桥梁未振动或其振动在安全范围内时，第一延时器52输出高电平的延时信号；当微动开关4间隔被触发时，即桥梁振动超过安全范围时，第二开关元件q2的输出端输出低电平的导通信号，使得第一延时器52被复位，开始重新延时。在延时过程中，rs锁存器51的置位端和复位端均输入低电平，rs锁存器51的输出端为高电平，在延时时间内，微动开关4未被再次触发则第一延时器52输出高电平的延时信号，rs锁存器51的输出端输出低电平。

参照图2和图3，当桥梁受到瞬间的撞击时，钢珠3在上下跳动的过程中由于惯性的存在也会连续撞击微动开关4，为降低桥梁的瞬间振动造成报警机构的误报，触发电路5与控制电路6之间耦接有第二延时器8。第二延时器8的复位端耦接于rs锁存器51的输出端，用于接收触发电路5的触发信号，并响应于触发信号以实现复位或延时输出触发信号。第二延时器8也采用555延时电路，其第四引脚为复位端，且为低电平复位，第二延时器8的延长时间大于第一延时器52的延长时间。

参照图2和图3，当rs锁存器51在输入高电平后，第二延时器8的延时电路开始工作，rs的锁存器输入的高电平被延时输出，当rs锁存器51在第二延时器8的延时时间内未再出输入高电平时，第二延时器8被复位，rs锁存器51输入的高电平被复位，第二延时器8重新开始延时，此时控制电路6接收不到触发电路5的触发信号；当rs锁存器51在第二延时器8的延时时间内多次输出高电平时，第二延时器8输出高电平，报警电路7接收到触发信号，并控制报警电路7发出报警信号。

参照图3，控制电路6包括串联设置于电源vcc和地之间的继电器km和第三开关元件q3，第三开关元件q3的控制极与第二延时器8输出端耦接，第三开关元件q3采用npn型三极管且其集电极与电源vcc耦接，其发射极与地之间串联有第三保护电阻ra3。继电器km的励磁线圈串联于第三开关元件q3的集电极和电源vcc之间，且励磁线圈的两端并联连接有继流二极管d，当励磁线圈断电时，继流二极管d能够将励磁线圈内残余的电流导出。

参照图3，报警电路7包括串联连接于电源vcc和地之间的报警器71和第四开关元件q4，第四开关元件q4采用npn型三极管且其控制极与继电器km的常开触点耦接，继电器km常开触点的另一端耦接于电源vcc，当继电器km励磁线圈通电时，继电器km的常开触点闭合，此时第四开关元件q4导通。报警器71串联连接于第四开关元件q4的集电极，第四开关元件q4的发射极接地设置，本实施例中，报警器71包括若干led灯和蜂鸣器ha，若干led灯相互并联后与蜂鸣器ha串联，使得报警器71同时发出光线报警信号和声音报警信号，且若干led灯可组成“停”或“禁止通行”等字样。

参照图3，为保证报警器71能更好的起到报警作用，报警器71设置于桥梁两端，当报警器71发出报警信号时，以警示未上桥的车辆和行人停止上桥。同时，第四开关元件q4与继电器km常开触点之间耦接有振荡器72，振荡器72由电阻、电容以及两个与非门构成，振荡器72的被控端耦接于继电器km的常开触点，振荡器72的输出端耦接有第四保护电阻ra4并通过第四保护电阻ra4耦接于第四开关元件q4的基极。利用振荡器72输出的波形特性，从而控制第四开关元件q4的通断，实现报警器71的不同报警效果，即led灯闪烁，蜂鸣器ha间歇性发声。

本实施例的实施过程为：当桥梁带的检测盒1振动时，由于钢珠3的密度大于检测盒1的密度，从而使得钢珠3在基准绳2上的振动幅度大于检测盒1的振动幅度。当钢珠3的振动幅度大于静止时钢珠3与微动开关4之间的间距时，即桥梁的振动幅度超过安全值时，钢珠3与微动开关4接触并使得微动开关4被按下，此时第一开关元件q1和第二开关元件q2均导通，钢珠3在第一延时器52的延长时间内多次与微动开关4触碰，使得rs锁存器51的输出端保持高电平输出，在第二延时器8的延长时间内，rs锁存器51的连续输出高电平时，第三开关元件q3导通，此时继电器km的励磁线圈通电，继电器km的常开触点闭合，报警器71发出报警信号，对过往的行人和车辆进行提示，减小车辆和行人在此期间进入桥上，从而避免桥梁的负载继续增大，当桥上现有的行人和车辆逐渐通过桥梁时，桥梁的负载减小，使得其振动幅度逐渐减小，此时钢珠3的振幅减小，报警机构停止报警，桥梁恢复通行。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。