[发明专利]一种无需固定直接测量测点动位移的位移计

说明书

本发明公开了一种无需固定直接测量测点动位移的位移计，包括：质量块、弹簧、阻尼器、位移计外壳、套筒、扭转弹簧、导杆、激光探头、位移计底座及被测物体；位移计底座固连于位移计外壳下方；导杆左右相对各设有一根，并穿出位移计外壳；质量块通过弹簧和阻尼器与位移计外壳上端相连；导杆与位移计外壳连接处设有套筒，套筒与位移计外壳铰接同时由扭转弹簧相连；激光探头正对质量块并固定在位移计底座上。本发明提供的位移计不需要固定参考点；可直接安装于被测物体上；受外界干扰因素小。

技术领域

本发明属于位移计领域，具体涉及一种无需固定直接测量测点动位移的位移计。

背景技术

振动位移测试是土木、机械、航空航等工程振动问题需要解决的关键内容。传感器的设计是目前的位移计产品很多，有激光位移计、电磁涡流位移计、光纤光栅位移计等，但所有工程应用的位移在测量位移时均必须有一个固定不动的参考点。在实际工程中，提供这些固定点是非常困难的。很多研究者致力于设计一种能像加速度计一样放置在被测物体上就能输出位移的传感器，现有技术有激光位移计、电涡流位移计、光纤光栅位移计。但是，目前所有工程中位移计测量被测物体振动位移时，均需有一个与被测物体完全独立的固定点；输出数据受到位移计安装点和参考点位置干扰因素较大；地震局所使用位移计体积巨大，不能推广应用。

发明内容

本发明的目的之一是为解决上述的难题，提供一种不需要固定参考点，可直接安装于被测物体的无需固定直接测量测点动位移的位移计。

本发明提供一种无需固定直接测量测点动位移的位移计，包括：质量块、弹簧、阻尼器、位移计外壳、套筒、扭转弹簧、导杆、激光探头及位移计底座；所述位移计底座固连于所述位移计外壳下方；所述导杆左右相对各设有一根，并穿出所述位移计外壳；所述质量块通过弹簧和阻尼器与所述位移计外壳上端相连；所述导杆与位移计外壳连接处设有套筒，所述套筒与位移计外壳铰接同时由所述扭转弹簧相连；所述激光探头正对所述质量块并固定在所述位移计底座上。

本发明的有益效果在于，本发明提供的一种无需固定直接测量测点动位移的位移计主要利用瞬变体系构造方法设计出一种低附加质量低固有频率的拟弹簧质量系统，以此为基础设计出直接输出测点位移的位移计，不需要固定参考点；可直接安装于被测物体上；受外界干扰因素小。

附图说明

图1所示为本发明一种无需固定直接测量测点动位移的位移计的结构图。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

如图1所示，本发明提供一种无需固定直接测量测点动位移的位移计，包括：质量块1、弹簧2、阻尼器3、位移计外壳4、套筒5、扭转弹簧6、导杆7、激光探头8及位移计底座9；位移计底座9固连于位移计外壳4下方；导杆7左右相对各设有一根，并穿出位移计外壳4；质量块1通过弹簧2和阻尼器3与位移计外壳4上端相连；导杆7与位移计外壳4连接处设有套筒5，套筒5与位移计外壳4铰接同时由扭转弹簧6相连；激光探头8正对质量块1并固定在位移计底座9上。

使用时将本位移计放置在被测物体10上即可。

发明原理：

将质量块1质量设为m，弹簧2弹簧刚度设为k，阻尼器3阻尼设为c，扭转弹簧6扭转刚度设为G，套筒5铰接点与质量块1之间的距离设为L。

当位移计静止时，导杆7保持水平水平位置，弹簧2保持在原长状态，质量块1的重力由扭转弹簧6提供扭矩平衡，设此时扭转弹簧6扭转变形角为α₀，则

mgL/2＝Gα₀ (1)