适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器及测量系统的制作方法

本发明涉及一种建筑结构监测领域，特别是涉及一种适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器及测量系统。

背景技术：

1、现代建筑结构施工过程中，大量采用承插型盘扣式钢管支架构成高支模，已经形成了行业标准(jgj231-2011)，并强制执行；根据标准要求，钢管支架使用时按立杆上的连接盘间距为模数进行结构组合，通常模数为500mm；立杆为长细结构，若某种原因导致支撑不平衡，会导致局部钢管轴力过大、倾斜过大，可能造成结构失稳、支架坍塌，从而釀成安全事故。因此，在结构施工期间，对于立杆的轴力与倾斜进行实时监测至关重要，是高支模体系安全监测的核心内容。

2、现阶段，对立杆的轴力采用独立的数字式压力传感器或振弦轴力计进行监测；对立杆倾斜采用独立的倾斜传感器进行监测。现有技术存在下列问题：

3、1.集成度低，对立杆的轴力与倾斜采用了两套独立的传感器；

4、2.安装困难，在立杆顶部或者低部设置专用安装附件来固定轴力传感器，使用专用安装附件在立杆上固定倾斜传感器，安装成本高；

5、3.传感器保护困难，两种传感器均安装在立杆外部，传感器易受施工过程中人为移动或者破坏，维护成本高。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器及测量系统，用于解决现有技术中出现的以上技术问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器，包括：所述轴力与倾斜复合传感器包括：采用盘扣标准最小模数的测量组合立杆，且设置于包含多个采用盘扣标准最小模数的标准盘扣立杆的高支模承插型盘扣式支架组合立杆的待监测立杆部位；其中，所述测量组合立杆由传感器本体、承压头承插适配件以及适配立杆组合构成；所述传感器本体的上部连接所述承压头承插适配件，且可通过连接所述承压头承插适配件与上部标准盘扣立杆级联；所述传感器本体的下部连接所述适配立杆，且可通过连接所述适配立杆与下部标准盘扣立杆级联；其中，上部标准盘扣立杆级联以及下部标准盘扣立杆级联可采用一标准盘扣立杆或一适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器；所述传感器本体的中部设有传感器部件，用于采集所述高支模承插型盘扣式支架组合立杆的待测立杆部位的轴力测量数据以及倾斜测量数据，并发送至上位机。

3、于本发明的一实施例中，所述传感器本体由承压头、密封测量部和立杆适配连接套管组合；其中，所述承压头位于所述传感器本体的上部，所述密封测量部位于所述传感器本体的中部，所述立杆适配连接套管位于所述传感器本体的下部；所述承压头，设置有供所述承压头承插适配件插入的插销孔，以供通过连接所述承压头承插适配件与所述上部标准盘扣立杆的下部的连接套管的承接孔底部紧密结合；所述密封测量部，内部密封有所述传感器部件；所述立杆适配连接套管，设有与所述标准盘扣立杆相同的承插孔，以供插入所述适配立杆。

4、于本发明的一实施例中，所述密封测量部包括：密封环，内部设置有一密封空间；测量杆件，设于所述密封环的密封空间内，且其上设置有所述传感器部件。

5、于本发明的一实施例中，所述传感器部件通过从所述密封环内引到所述传感器本体外的信号电缆将轴力测量数据以及倾斜测量数据发送至所述上位机。

6、于本发明的一实施例中，所述密封环设有供所述信号电缆穿过的防水接头，以供所述信号电缆从所述密封环内引到所述感器本体外。

7、于本发明的一实施例中，所述承压头的直径与所述标准盘扣立杆的立杆直径一致；所述立杆适配连接套管的内外径与所述标准盘扣立杆下部的连接套管的内外径一致。

8、于本发明的一实施例中，所述承压头通过螺孔调节插入插销孔的所述承压头承插适配件与所述承压头的距离，以供与所述上部标准盘扣立杆下部的连接套管的承接孔底部紧密结合。

9、于本发明的一实施例中，所述适配立杆包括：立杆插入段、与所述标准盘扣立杆相同的连接盘以及下部的具有承插孔的连接套管；其中，所述适配立杆通过将立杆插入段插入所述立杆适配连接套管的插销孔与所述传感器本体连接，通过所述连接套管的承插孔与所述下部标准盘扣立杆连接。

10、于本发明的一实施例中，所述承压头的插销孔与所述适配立杆的下部的连接套管的承插孔的距离为盘扣标准最小模数。

11、于本发明的一实施例中，所述传感器部件包括：轴力传感单元，用于通过感应应变变化采集所述轴力测量数据；倾斜传感单元，用于采集所述倾斜测量数据；电源管理单元，用于向各单元供电；控制单元，连接所述轴力传感单元、倾斜传感单元以及电源管理单元，用于控制通过通信电缆将采集的所述轴力测量数据以及所述倾斜测量数据上传至上位机以及由电源管理单元向各单元供电。

12、于本发明的一实施例中，所述轴力传感单元包括：紧密贴装在所述测量杆件上的电桥式应变片，用于感应所述待监测立杆部位的应变变化，获得对应的轴力应变信号；应变信号处理单元，与所述电桥式应变片连接，用于对所述轴力应变信号进行处理，获得所述轴力测量数据；所述倾斜传感单元包括：紧密贴装在所述测量杆件上的三轴倾斜传感器。

13、于本发明的一实施例中，所述传感器部件还包括：测温传感单元，连接所述控制单元，用于采集所述待监测立杆部位的温度测量数据，以供由所述控制单元控制通过所述通信电缆将所述温度测量数据上传至所述上位机。

14、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜测量系统，所述系统包括：高支模承插型盘扣式支架组合立杆，由一或多个适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器以及多个标准盘扣立杆组合构成；其中，每个轴力与倾斜复合传感器采用盘扣标准最小模数的测量组合立杆，且分别设置于所述高支模承插型盘扣式支架组合立杆的一待监测立杆部位；并且其中，所述测量组合立杆由传感器本体、承压头承插适配件以及适配立杆组合构成；所述传感器本体的上部连接所述承压头承插适配件，且可通过连接所述承压头承插适配件与上部标准盘扣立杆级联；所述传感器本体的下部连接所述适配立杆，且可通过连接所述适配立杆与下部标准盘扣立杆级联；其中，上部标准盘扣立杆级联以及下部标准盘扣立杆级联可采用一标准盘扣立杆或一适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器；所述传感器本体的中部设有传感器部件，用于采集所述高支模承插型盘扣式支架组合立杆的待测立杆部位的轴力测量数据以及倾斜测量数据，并发送至上位机。

15、如上所述，本发明的适应承插型盘扣支架立杆的轴力与倾斜复合传感器及测量系统，具有以下有益效果：本发明的复合传感器采用由传感器本体、承压头承插适配件以及适配立杆组合构成的采用盘扣标准最小模数的测量组合立杆，设置于高支模承插型盘扣式支架组合立杆的待测立杆部位，可以作为高支模系统中最短标准立杆使用，能方便地与现有的高支模标准立杆组合，不影响现有承插型盘扣式高支模施工的作业流程。尤其所述传感器本体的中部设置有传感器部件，可采集所述待测立杆部位的轴力测量数据以及倾斜测量数据。本发明产品集成度高、安装方便、现场适应性强、综合成本低，能实现立杆轴力与倾斜的实时、准确与可靠感知，为施工管理，特别高支模系统风险管控，提供有效支持。