[发明专利]一种机电式裂缝感知器

说明书

本发明公开了一种机电式裂缝感知器，包括控制模块、编码器和裂缝放大感知模块，以及显示模块和/或外部接口。控制模块分别连接所述编码器、显示模块与外界接口(可接RFID)；裂缝放大感知模块包括光电传感器和机械式裂缝放大器。机械式裂缝放大器可以将微小裂缝宽度放大，放大后的裂缝宽度经由光电传感器感知，再经编码器传送到控制模块；控制模块用于接收编码器传输的数据，并处理后传输至外部接口，同时传输至显示模块显示。将本发明置于待测结构部位，借助裂缝放大和实时感知，并将数据传输给外部接口，本发明能方便现场管理人员实时、自动、高精度地了解监测结构的开裂裂缝状态，从而减少事故隐患，同时设备成本低，经济效益好。

技术领域

本发明属于工程测量领域，更具体地，涉及一种机电式裂缝感知器。

背景技术

混凝土、砌体等建筑结构在建设和使用过程中均会出现不同程度、不同形式的裂缝，结构物裂缝扩展会引起渗漏、保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化等现象，从而影响结构正常使用和安全。裂缝监测是评估裂缝危害程度的重要手段，而裂缝具有时空随机性的特点，常规的裂缝监测大多依赖于技术人员手持设备进行定期检测，难以实现结构裂缝的全面、长期、实时自动监测。此外，由于裂缝宽度的数值很小，通常都在0.01mm到0.1mm级别，常规测量手段无法做到精确测量。能够长期实时以较高精度测量裂缝的设备通常是基于图像式的，设备费用很高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种机电式裂缝感知器，其成本低，经济效益高，用于结构物的裂缝宽度或位移高精度、自动、实时监测。

为实现上述目的，本发明提供了一种机电式裂缝感知器，其包括裂缝放大感知模块、控制模块、编码器和显示模块，裂缝放大感知模块包括光电传感器和机械式裂缝放大器，其中：

所述控制模块分别连接所述编码器、显示模块；

所述裂缝放大感知模块一端与编码器连接，另一端用于连接待测结构；

所述机械式裂缝放大器采用杠杆进行单级或多级机械放大实际的裂缝，其中杠杆的短臂端用于输入待测结构的裂缝状态，杠杆的长臂端用于输出经放大后的裂缝状态；

所述光电传感器用于感知所述放大后的裂缝状态，产生对应电信号，并将对应电信号传输至编码器；

所述编码器用于将光电传感器提供的电信号转换成数字信号，传送给所述控制模块；

所述控制模块用于对接收的数字信号进行处理，得到实际的裂缝值，并传送给所述显示模块予以显示。

作为上述技术方案的改进，该机电式裂缝感知器还可以包括与所述控制模块相连的外部接口，用于将接收的裂缝值向外传输；外部接口为RFID接口，以实现无线传输。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机械式裂缝放大器为单级放大，包括位移放大杠杆和位移传动杆；

所述位移放大杠杆通过杠杆转轴固定在装置承台上，位移放大杠杆的中部位于第三限制槽内，且第三限制槽固定在所述装置承台上，使位移放大杠杆只能旋转；

所述位移放大杠杆远离所述杠杆转轴的一端即长臂端的上侧安装所述光电传感器，位移放大杠杆靠近杠杆转轴的一端即短臂端与所述位移传动杆通过接触轴进行点接触，且位移传动杆顶端安装有第二限制槽；

所述位移传动杆的中部两侧安装有第一限制槽，且第一限制槽固定在装置承台上，保持位移传动杆只能沿竖向轴线移动。

所述机械式裂缝放大器工作时，待测结构的裂缝或潜在裂缝的一侧固定在所述位移传动杆端头固定点，另一侧固定在所述装置承台上；