[实用新型]一种变位监测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的结构监测技术领域，尤其是指一种变位监测设备。

背景技术

在现有的土木工程技术中，通常需要对大型土木工程结构体的变位进行监测，以确定大型结构体在某一确定方向上是否发生了平动。因此，变位监测设备已经广泛应用于各种土木工程中的结构监测中，例如，已经应用于核电厂预应力混凝土安全壳等大型结构的位移测试标准中。

目前，常用的铅垂线变位监测设备中一般主要包括：测点装置、垂线、读数盘和重锤阻尼装置。其中，测点装置与上端支架固定在大型结构体(例如，核电厂的安全壳等大型结构筒壁)之上，将随着大型结构体的变形而发生位移。因此，当大型结构体发生变形时，将推动垂线沿大型结构体的某一水平方向发生平动，从而可以通过读数盘测读到的垂线在该水平方向的平动距离而获知大型结构体的变形情况。

在上述的铅垂线变位监测设备中，所述的读数盘一般都是采用极坐标游标卡尺读数盘或光学显微镜测读装置，从而对结构体的变位大小进行测读。其中，极坐标游标卡尺读数盘的主要工作原理是：利用三角形边长与角度的关系计算三角形顶点相对于底边中点的相对坐标值，顶点坐标值的改变即代表垂线的变动。而光学显微镜测读装置则是利用一个固定托盘来代替极坐标游标卡尺读数盘，在该固定托盘上的固定位置放置一个光学测量显微镜，用于测定垂线相对于固定托盘上的基准点的相对位移。

然而，在现有技术中的上述变位监测设备中，无论使用哪种测读装置都需要进行人工跑点读数，自动化程度很低，无法实现变位的实时监测。例如，核电厂安全壳上一般至少设置有12个测点，由于需要进行人工读数，因此读数时间长，无法捕捉每天内因温度环境等因素改变而导致的变位；而且，上述人工跑点读数、记数很容易发生错误，因此在强度试验期间经常会发生多次进入工作区域重复核对读数的情况，从而大大延长了试验时间，增多了更多的干扰因素；此外，上述读数的周期长，将导致数据获取不同步，从而增加了读数的不准确性，例如，在同一内压条件下，由于环境温度的变化将会导致不同测点的位移发生较大变化，且无法修正，因此，在读数的起始时刻和结束时刻，由于处于不同的温度环境下，因此数据的相对改变将较大，从而导致读数的不准确性。

综上可知，现有技术中的变位监测设备的工作效率低、读数时间长、外界环境因素干扰无法消除；而且，由于是非自动化测读，因此仪表操作难度大，人员经常出现错读、误读；此外，上述变位监测设备的测读精度低，测读工具的自身缺点无法改进，无法为大型结构体系、材料方面(例如核电厂安全壳结构预应力损失、温度场变化、混凝土收缩导致宏观的位移变化等)进行深入研究提供足够多的精确数据。

实用新型内容

本实用新型提供了一种变位监测设备，从而可实现大型结构体水平变位的自动测量，提高数据采集的准确度和效率。

为达到上述目的，本实用新型中的技术方案是这样实现的：

一种变位监测设备，该装置包括：数据采集卡、数字开关控制器和至少两个监测组件；

所述数据采集卡，向所述数字开关控制器发送第一监测指令，并接收各个监测组件发送的变位监测数据；

所述数字开关控制器，根据所述数据采集卡发送的第一监测指令向各个监测组件发送开关指令；

所述监测组件，根据所述数字开关控制器发送的开关指令对待测结构进行变位监测，并将变位监测数据发送给所述数据采集卡。

所述监测组件包括：继电器开关控制器、调解控制器和至少一个双向激光测微传感器；其中，

所述继电器开关控制器，根据所述数字开关控制器发送的开关指令向各个双向激光测微传感器发送第二监测指令，并将各个双向激光测微传感器返回的变位监测数据发送给所述调解控制器；

所述双向激光测微传感器，根据所述继电器开关控制器发送的第二监测指令对待测结构进行变位监测，并将变位监测数据发送给所述继电器开关控制器；

所述调解控制器，将所述变位监测数据发送给所述数据采集卡。

所述双向激光测微传感器包括：两个相互垂直设置的电荷耦合器件CCD激光测微传感器；

所述两个CCD激光测微传感器分别用于对待测结构在两个正交方向上的水平位移进行监测。

所述CCD激光测微传感器中包括：激光发射器和CCD影像感应器；其中，

所述激光发射器中包括一个与电源连接的激光二极管和一个设置于所述激光发射器前端发射镜片组；

所述激光二极管在一定的电位差作用下发射激光，所发射的激光通过所述发射镜片组转换为平行光束后射入所述CCD影像感应器；