[发明专利]一种长轴状中空构件变形监测系统和方法

权利要求书

1.一种长轴状中空构件变形监测系统，其特征是，包括：保持张力设置于长轴状中空构件中的基准拉索（1）、设置于长轴状中空构件内壁上的激光测距仪、以及设置于所述基准拉索（1）上且位置对应所述激光测距仪的监测测块（2），所述基准拉索（1）沿长轴状中空构件的轴线设置，所述激光测距仪朝向对应的所述监测测块（2）设置，所述激光测距仪包括水平测距仪（3）和竖直测距仪（4），所述水平测距仪（3）与所述基准拉索（1）水平共面，所述竖直测距仪（4）与所述基准拉索（1）竖直共面；所述基准拉索（1）上设置有一个或多个所述监测测块（2），每个所述监测测块（2）对应设置有一个所述水平测距仪（3）和一个所述竖直测距仪（4）；所述基准拉索（1）上设置有拉力传感器（5）和花篮螺丝（6）。

2.如权利要求1所述的一种长轴状中空构件变形监测系统，其特征是，长轴状中空构件为钢坝闸底轴管（7），所述钢坝闸底轴管（7）的轴向两端外侧各设置有一个固定墩墙（8），所述基准拉索（1）的两端分别固定连接两个所述固定墩墙（8）。

3.如权利要求2所述的一种长轴状中空构件变形监测系统，其特征是，所述基准拉索（1）的端部通过拉索锚板（9）固定连接所述固定墩墙（8），所述基准拉索（1）的两端各设置有一组所述拉力传感器（5）和所述花篮螺丝（6），且所述拉力传感器（5）和所述花篮螺丝（6）均位于所述钢坝闸底轴管（7）的轴向端部外侧。

4.如权利要求1所述的一种长轴状中空构件变形监测系统的监测方法，其特征是，包括以下步骤：

S11：在长轴状中空构件工作前，测定所述激光测距仪与对应的所述监测测块的距离，作为距离基准值；

S12：在长轴状中空构件工作后，测定所述激光测距仪与对应的所述监测测块的距离，作为距离实测值；

S13：用所述距离实测值减去所述距离基准值，即可获得长轴状中空构件在所述激光测距仪位置处的变形量。

5.如权利要求4所述的一种长轴状中空构件变形监测系统的监测方法，其特征是，在测定所述激光测距仪与对应的所述监测测块的距离时，同时监测所述基准拉索的拉力，根据所述基准拉索的挠度和实测的拉力，对测定的距离进行误差补偿。

6.如权利要求4所述的一种长轴状中空构件变形监测系统的监测方法，其特征是，在所述基准拉索两端的固定位置处设置液压阻尼装置，当所述基准拉索保持静止时才可测定所述激光测距仪与对应的所述监测测块的距离。

7.如权利要求3所述的一种长轴状中空构件变形监测系统的安装方法，其特征是，包括以下步骤：

S21：使用经纬仪和水准仪将所述钢坝闸底轴管的中心投影到两个所述固定墩墙上，然后以所述钢坝闸底轴管的中心投影为基准，在两个所述固定墩墙上各安装一个所述拉索锚板；

S22：将所述基准拉索的两端分别固定连接在两个所述拉索锚板上；

S23：用手持式激光测距仪复测所述基准拉索与所述钢坝闸底轴管端口上、下、左、右各点的距离，通过调整所述拉索锚板的位置，使所述基准拉索和所述钢坝闸底轴管的端口中心重合；

S24：通过调节所述基准拉索两端的所述花篮螺丝，使所述基准拉索两端的所述拉力传感器测得的拉力数值达到试验设定值；

S25：用水准仪在所述钢坝闸底轴管的内壁上标出与所述基准拉索水平共面的水平安装线，以所述水平安装线为基准安装所述水平测距仪；

S26：用经纬仪在所述钢坝闸底轴管的内底壁上标出与所述基准拉索竖直共面的竖直安装线，以所述竖直安装线为基准安装所述竖直测距仪。

8.如权利要求3所述的一种长轴状中空构件变形监测系统的安装方法，其特征是，包括以下步骤：

S31：在所述基准拉索上等间距设置多个所述监测测块；

S32：在闸门拐臂运行角度达到30°、45°、60°和90°时，测定每个所述监测测块对应位置处的变形量；

S33：从步骤S32获得的变形量数据中，选取变形量最大的值，确定其对应的所述监测测块的位置，该位置即为日常监测时所述监测测块的安装位置。