[发明专利]一种电阻式挠度测量装置

说明书

技术领域

本发明属于挠度测量领域，具体涉及一种电阻式挠度测量装置。

背景技术

目前，桥梁荷载试验以及桥梁施工顶推过程中有一项重要内容就是挠度的测量。目前挠度测试主要分为以下几类：

1、水准仪或全站仪。其原理是在结构体上预先布置若干固定测点，将其中一点置于某不动点或相对不动点上，然后根据水准测量原理，在每次加载后用水准仪读取各处塔尺的标高，前后相减后即得到该处的挠度。优点是可以进行多点测量，无需安装基座或支架，设备携带量少。缺点是测量精度低，且测量可视度与精度受环境影响大；人工读数和人工扶尺容易造成人为误差；此外，测点多时，工作量大，造成经济成本增加。

2、非接触式激光位移计。这是一种光电装置，利用投影原理非接触测量物体尺寸。这种测量方式虽然操作方便，但主要缺点在于设备价格昂贵，操作复杂；且无法找到合适的固定参考点来应用于跨河跨江桥或高架桥梁的挠度测量。

3、接触式位移计。如百分表、千分表、拉线位移计、滑线变阻式位移计等。虽然仪器体积小，携带方便，但测量时必须提前固定参考点或者支架，在某些跨河跨江大桥或者高架桥梁上几乎不能用。

4、连通液位计。其测量原理是根据连通管水位总保持在同一平面上，根据变形前后水位的变化推求结构挠度。这个技术具有不受多方位变形及桥梁现场的高程、高湿和浓雾等的影响，能实现多点挠度检测，适用范围广，性价比高等优点。但是目前使用过程中，采用该方法的装置同样存在一定的缺点，例如有的专利采用在直管上安装标尺来人工读数，这种仪器精度低。而对于采用光电传感器进行读数的，由于水面张力的影响以及无任何放大功能，其精度和稳定性也同样不够好。另外还有测量挠度的专利，是利用微压传感器或者压力变送器来测量水柱压力，因为水柱压力变化极其微小，且连通器在多个管分压后，水压力更小，因此也很难达到理想的精度要求。还有利用浮力或浮子进行液面位移的转换，通过弹性元件或光电传感器感应浮力变化或者浮子位移，这种方式存在二次转换以及浮子的摩擦和垂直等问题，因此其精度和线性也难以满足现有应用的要求。

因此，需要一种新的电阻式挠度测量装置来解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种挠度自动测量装置，该装置封装性好，可抗风雨，而且操作简单，携带方便，可广泛用于建筑、基坑等其他工程施工过程中的竖向位移以及挠度测量，更可以适用于结构静、动态检测中的结构短期挠度测量。本发明还给出了一种基于上述电阻式挠度测量装置的挠度测量方法，该方法是整合连通管、无线传送装置和电阻法的测量技术，通过测取由于竖管内电解质高度的变化而引起的电流变化，根据此电流变化与结构挠度值的关系得到挠度值，由于电流测量的精度高，该种电阻法测量挠度精度很高。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的电阻式挠度测量装置采用如下技术方案：

一种电阻式挠度测量装置，包括透明外框、铰接球、电路板、无线发射装置、绝缘电阻针、导电电阻头、电阻棒、调平螺丝、半圆柱形透明竖管、软管、阀门接头和连通细管。半圆柱形透明竖管位于透明外框内，电阻棒、绝缘电阻针和导电电阻头定制在电路板上，半圆柱形透明竖管和无线发射装置固定卡在电路板上，电路板具有一定厚度，其上端通过铰接球与外框连接，外框上部设置一用于固定铰接球的承力杆；半圆柱形透明竖管底部一侧设一进水孔，进水孔与软管相连，软管水平放置在外框底部框架上，软管另一端和外部进水管相连，在其相连处设置有一用于控制软管导通的阀门接头。该方法是通过测取由于竖管内电解质高度的变化而引起的电流变化，根据此电流变化与结构挠度值的关系得到挠度值。

优选的，所述铰接球为凹球槽与实球体进行铰接的结构，可以使半圆柱形透明竖管和无线收发装置固定在其上的电路板在小角度范围内自由转动调平。

优选的，为了使测管与地面垂直，在外框上方正中可设置一水准泡，以保证本装置预先垂直于地面。

优选的，所述水准泡的位置通过设置于透明外框四周的调平螺丝来进行调节。而竖管的垂直则通过铰接球自动调整。

优选的，所述电阻棒和绝缘电阻针是嵌在所述电路板表面的，可通过工厂来定制应刷电路板，所述电阻针是具有绝缘外壳的，只有其端头的导电电阻头导电。

优选的，所述无线收发装置包括显示屏、无线收发模块、报警器。

优选的，所述连通电路所需的电源由所述无线收发装置里面的电源模块提供。