[发明专利]实现传感器自动化布置的车载伸缩悬臂装置

说明书

技术领域

本发明涉及土木与交通工程的中小桥梁快速测试与安全评估领域。本发明为一种适用于中小桥梁快速测试的车载式伸缩悬臂系统，使得加速度传感器无需粘贴在桥面即可准确测量，从而达到移动式测量和快速测试的目的，大幅提高测试效率和节省成本。

背景技术

桥梁的测试与健康诊断工作对保证桥梁服役安全和避免桥梁坍塌等恶性事故至关重要。截至2009年底，我国桥梁总数多达59.46万座，其中中小型桥梁55.28万座。由于资金、人力、重视程度等各方面的限制，众多中小型桥梁年久失修，可能存在严重的安全隐患，急需进行有效的安全普查。因此，开发速度快、成本低的中小桥梁健康诊断技术是一项急迫的科学任务。

基于移动式测量车的振动测试是能够实现中小桥梁快速评估的新型健康监测方法。它通过使用少量的加速度计、随着测量车的移动在桥面上快速测量，方便快捷高效。但是，要实现方便快捷的移动式测量车的快速测试，传统的传感器布置方法不再适用。在传统方法中，需要通过人工操作将加速度计通过胶或磁座等粘贴固定于桥面，然后进行结构的动态反应测量。这就造成传感器不易拆卸和重复使用，导致人工操作多，耗费时间长，无法适用于以快速测试为目的的移动式测量车辆。

为了解决上述的加速度计传统布置方法的问题，使其能够满足新型的移动式测量车的快速测试的工程需要，本发明通过设计一种可自动伸缩和移动的悬臂系统来下压而非粘贴加速度计到桥面，并且它可随车自由移动和全自动化安装与拆卸，从而实现了车载式加速度计的自动化布置和有效测量，适用于新型的移动式测量车进行桥梁分块冲击振动测试的工程需要，为中小桥梁快速测试与安全评估创造了必要条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术部分介绍的移动式测量中传统的加速度计布置方法不再适用的问题，而提供一种新型的适用于移动测量的基于车载伸缩悬臂系统的实现传感器自动化布置的车载伸缩悬臂装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种实现传感器自动化布置的车载伸缩悬臂装置，其特征在于：包括车载支架、固定在车载支架上的驱动装置以及与所述驱动装置连接的悬梁，在悬梁上设置有至少一个信号采集盒，在所述的信号采集盒内设置有加速度传感器、弹簧以及上底板，所述的加速计传感器固定在所述的上底板上，所述的弹簧套设在所述的加速计传感器上并位于所述上底板上表面与信号采集盒内顶面之间，在所述上底板的下端还连接有一穿过所述信号采集盒下端的导向柱，在导向柱的下端固定连接一下底板；在所述信号采集盒的上端固定有一滑块，该滑块与所述的悬梁连接。

所述的驱动装置包括水平气缸、竖直气缸以及与所述水平气缸和竖直气缸的进气端和出气端连接的气泵制动系统，所述的竖向气缸固定在车载支架上，在所述竖向气缸的输出端固定所述的水平气缸，所述的悬梁固定在所述水平气缸的输出端。

在所述竖向气缸的输出端固定有一槽钢，所述的水平气缸固定在槽钢内。

本发明加速度计传感器是与车辆底盘的自动伸缩悬臂联结在一起，可自由移动、自动化安装与拆卸，多次置重复使用，实现自动化传感器布置和快速试验的要求，不需要像传统方法一样通过胶或磁座等将传感器固定在桥面上，试验结果显示拟公开方法能达到传统方法一样的测量精度，却能大幅节省试验时间和成本；

气泵制动系统控制悬臂的左右和上下自由移动，装有加速度计的采集盒通过滑块与自动悬臂连接，可自由到达指定测试区域，然后气泵系统产生下压力通过悬臂、滑块、弹簧的传递下压采集盒在桥面上，从而保证加速度计能够紧贴地面，实现了移动测量所需要的传感器快速布置。

本发明所述的技术方案的有益效果是：

a)        加速度计是与移动式测量车联结在一起的，无需固定在桥面上，并可随车一起移动，实现了自动化布置于移动采集的要求，气缸制动系统施加竖向力下压悬臂，通过滑块、弹簧等传递竖向下压力压迫加速度计紧贴地面，从而保证加速度计测量的准确性；

b)        悬臂装置由水平和竖直方向气缸驱动，在由电磁阀组成的控制系统的控制下可以实现全程自动移动，从而带动加速度计至测量位置。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是本发明信号采集盒的结构示意图；

图3是本发明的测试效果图。

图中标识含义：滑块1，弹簧2，加速度传感器3，上底板4，导向柱5，下底板6，信号采集盒,7，悬臂8, 水平气缸9, 竖直气缸10, 气泵制动系统11。

具体实施方式