一种安装在桥塔上的风观测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥塔风观测领域，特别涉及一种安装在桥塔上的可调节角度和长度的风观测装置。
【背景技术】
[0002]为了确保桥梁结构在风荷载作用下的安全性，就必须合理确定桥位处的风场特性，现场实测是目前较有效也是采用较多的一种手段。现有的桥位处现场风观测装置中主要有塔上直接安装式、塔上固定支架式。桥塔的截面尺寸一般达到1m左右，因此风传感器一般需要安装在来流风向的上游方向以减少桥塔对风场的扰动。在不同季节，桥位处的主导风向一般是不一致甚至是反向的，由于塔上直接安装式和塔上固定安装式的风观测装置，一旦安装其位置均不能再改变，因此，当风向改变后，安装在支架上的风传感器受桥塔的影响较大，此时其数据的代表性较差，离散性较大，风观测数据的准确性也较差，所以，对这种塔上的风观测试验装置进行进一步的改进就显得尤为重要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可调节角度和长度的风观测装置，用此装置可灵活地观测不同方向的风场特性。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种安装在桥塔上的风观测装置，上支撑杆一端固定风传感器，另一端通过固定铰接件与X轴滑杆一端相连，沿所述上支撑杆长度方向固定Y轴滑杆，X轴滑杆上安装有第二活动铰接件，Y轴滑杆上安装有第一活动铰接件，第一活动铰接件和第二活动铰接件分别固定在滑动连杆两端。
[0006]作为改进，还设置有下支撑杆和右支撑杆，下支撑杆与右支撑杆、上支撑杆首尾相连形成三角形支架。
[0007]进一步改进，在上支撑杆和下支撑杆之间还固定有三条腹杆，分别为第一腹杆、第二腹杆和第三腹杆，所述三条腹杆一端分别连接到下支撑杆上，另一端共同连接到上支撑杆中部。
[0008]进一步改进，所述X轴滑杆和Y轴滑杆为工字型钢槽。
[0009]进一步改进，所述滑动连杆为钢管。
[0010]具体的，所述风传感器为螺旋桨式风速风向仪或者超声风速仪。
[0011]本实用新型的有益效果是:由于本实用新型采用可调角度和可调长度的风观测支架，能够根据桥位处风向的改变动态调整风传感器的安装位置，该方式可以最大限度减少桥塔对风传感器的影响，提高风观测数据的代表性、准确性，同时减少由于测量方法不当引起的误差。同时该装置安装方便，操作简易，并且本发明装置的安装成本较低，可适用于各种类型的桥塔或者其它的风观测塔，适用范围广。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明，其中:
[0013]图1为本风观测装置的主视图。
[0014]图2为本风观测装置的俯视图。
[0015]图3为本风观测装置的左视图。
[0016]图4为本风观测装置在第一活动铰接件处的具体结构示意图。
[0017]图5为本风观测装置在固定铰接件处的具体结构示意图。
[0018]图6为本风观测装置在第二活动铰接件处的具体结构示意图。
[0019]图中:1_风传感器；2_上支撑杆；3_下支撑杆；4_右支撑杆；5-Y轴滑杆；6-第一活动铰接件；7_固定铰接件；8_第一腹杆；9_第二腹杆；10_第三腹杆；11_塔架；12_滑动连杆；13-Χ轴滑杆；14_第二活动铰接件。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型提供了一种塔上可调角度及长度的风观测试验装置，当桥位处的主导风向改变时，本装置可通过调整风传感器的安装角度和长度来减少桥塔对风传感器的影响，从而所得到的风观测数据代表性较好，准确性高，误差小。此装置操作简易、方便，并且可适用于各种类型的桥塔或者其它的风观测塔，适用范围广。
[0021]本装置的结构为:上支撑杆2 —端固定风传感器1，另一端通过固定铰接件7与X轴滑杆13 —端相连，沿所述上支撑杆2长度方向固定Y轴滑杆5，X轴滑杆13上安装有第二活动铰接件14，Y轴滑杆5上安装有第一活动铰接件6，第一活动铰接件6和第二活动铰接件14分别固定在滑动连杆12两端。所谓固定铰接件7即是该铰接件在上支撑杆2和X轴滑杆13—端相连处是固定的，不能改变；而活动铰接件则是该铰接件能在X轴滑杆13或者Y轴滑杆5上沿着滑杆长度方向来回滑动，并且滑动到需要的位置后，通过活动铰接件上的固定螺栓将该活动铰接件固定。
[0022]为了使该装置有较好的受力支撑，作为一种优化，可设置有下支撑杆3和右支撑杆4，所述下支撑杆3与右支撑杆4、上支撑杆2首尾相连形成三角形支架，从而达到受力大、支撑稳定的效果。
[0023]为了使该装置有更好的受力支撑，作为进一步的优化，在上支撑杆2和下支撑杆3之间还固定有三条腹杆，分别为第一腹杆8、第二腹杆9和第三腹杆10，所述三条腹杆一端分别连接到下支撑杆3上，另一端共同连接到上支撑杆2中部。
[0024]X轴滑杆13和Y轴滑杆5组成本装置的滑移部分，X轴滑杆13称为横向滑移部分，Y轴滑杆5称为纵向滑移部分，两个滑移部分都设置有可沿着滑杆长度方向滑动的活动铰接件，滑移轨道即所采用滑杆为工字形钢槽，活动铰接件在滑移轨道上来回滑动并可通过螺栓在适当的位置上固定。
[0025]本装置中可选用钢管做为滑动连杆12。所述的风传感器I用于采集安装位置处的风参数，一般可以采用螺旋桨式风速风向仪或者超声风速仪。
[0026]另外，本装置在桥塔上安装时，一般是直接将X轴滑杆13固定在桥塔壁面上，且其长度方向保存在水平位置。
[0027]装置工作时，当桥位处的风向改变后，首先通过CFD (Computat1nal FluidDynamics)数值模拟计算得出在对应风向时最优的风传感器安装位置，然后打开横向滑移轨道和纵向滑移轨道上的固定螺栓，通过调节在两个滑移轨道上的活动铰接件，达到改变风传感器相对与桥塔的角度，即整个装置和桥塔壁面的夹角，具体的说为上支撑杆2与桥塔壁面的夹角。同时也调整了风传感器到桥塔壁面的的垂直距离，即长度，从而使风传感器在较优的风观测位置，进而进行风观测数据的采集。
【主权项】
1.一种安装在桥塔上的风观测装置，其特征在于:上支撑杆(2) —端固定风传感器(I )，另一端通过固定铰接件(7)与X轴滑杆(13) —端相连，沿所述上支撑杆(2)长度方向固定Y轴滑杆(5)，所述X轴滑杆(13)上安装有第二活动铰接件(14)，Y轴滑杆(5)上安装有第一活动铰接件(6)，所述第一活动铰接件(6)和第二活动铰接件(14)分别固定在滑动连杆(12)两端。
2.如权利要求1所述的一种安装在桥塔上的风观测装置，其特征是:还设置有下支撑杆(3)和右支撑杆(4)，所述下支撑杆(3)与右支撑杆(4)、上支撑杆(2)首尾相连形成三角形支架。
3.如权利要求2所述的一种安装在桥塔上的风观测装置，其特征在于:在上支撑杆(2)和下支撑杆(3)之间还固定有三条腹杆，分别为第一腹杆(8)、第二腹杆(9)和第三腹杆(10)，所述三条腹杆一端分别连接到下支撑杆(3)上，另一端共同连接到上支撑杆(2)中部。
4.如权利要求3所述的一种安装在桥塔上的风观测装置，其特征在于:所述X轴滑杆(13)和Y轴滑杆(5)为工字型钢槽。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种安装在桥塔上的风观测装置，其特征在于:所述滑动连杆(12)为钢管。
6.如权利要求5所述的一种安装在桥塔上的风观测装置，其特征在于:所述风传感器为螺旋桨式风速风向仪或者超声风速仪。
【专利摘要】本实用新型公开了一种安装在桥塔上的风观测装置，属于桥塔风观测领域，具体结构为：上支撑杆一端固定风传感器，另一端通过固定铰接件与X轴滑杆一端相连，沿所述上支撑杆长度方向固定Y轴滑杆，X轴滑杆上安装有第二活动铰接件，Y轴滑杆上安装有第一活动铰接件，第一活动铰接件和第二活动铰接件分别固定在滑动连杆两端。本实用新型可调整风传感器的安装角度和长度，从而使得风观测数据代表性较好，准确性高，误差小。
【IPC分类】G01P13-02, G01P1-00, G01P5-24, G01P5-06
【公开号】CN204374224
【申请号】CN201520024721
【发明人】张明金, 李永乐, 向活跃
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月14日