[发明专利]一种带传感器的裂缝三向相对位移测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种带传感器的裂缝三向相对位移测量装置及其测量方法，该装置包括左右基座，悬臂构件，传感器固定架，感应块，左基座上装有感应块，右基座与悬臂构件的一端连接，悬臂构件的另一端与传感器固定架连接，悬臂构件长度可调；右基座与悬臂构件之间设有斜撑，传感器固定架及感应块均由三块挡板两两连接组成且其所在平面相互垂直，传感器固定架的三块挡板及感应块的三块挡板在左右、前后、上下三个方向两两相对；传感器固定架上安装有第一，第二以及第三位移传感器，传感器朝向不同方向且相互垂直，分别测试三个方向的相对位移。由于悬臂构件长度可调节且采用传感器测试，因此该装置测量精度高且具有结构简单，便于操作的优点。

技术领域

本发明涉及工程测量领域，具体涉及一种带传感器的裂缝三向相对位移测量装置及其测量方法。

背景技术

在混凝土结构设计和施工过程中往往会设置伸缩缝，而在结构使用过程中也会因为种种原因产生裂缝。这些裂缝的变形情况是衡量结构安全稳定的重要因素。准确测量裂缝的变形对结构的维护有重要意义。

专利文献CN205246041U公开的一种位移传感器平行放置的三向测缝装置包括传感器固定架、三个位移传感器、测座、三个接触面。传感器通过传感器固定架固定，传感器连接测杆，三个接触面并排设置在侧座上，且与测座平面分别呈正面45°、90°与侧面45°夹角。测杆与接触面接触，当裂缝发生变化时，传感器采集得到三向位移数据。该专利中，当裂缝产生三向位移，测杆的移动使得传感器测得的数据不是单方向的位移，且测杆与接触面的接触测量过程中易导致测杆的磨损破坏。

专利文献CN108593009A公开的一种变形缝或裂缝的三向位移与新生裂缝识别的测量装置包括固定架、位移块、三个位移测量计、摄像机、固定板、摄像机。该发明的测量装置可精确的测量变形缝或裂缝的三向位移，但装置结构复杂，成本较高，不适应于场地环境条件较差的施工场地。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种带传感器的结构裂缝三向相对位移测量装置及其测量方法。

为达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种带传感器的裂缝三向相对位移测量装置，包括左基座、右基座，悬臂构件，传感器固定架，感应块；所述左基座上安装有感应块，所述右基座与悬臂构件的一端连接，所述悬臂构件的另一端连接有传感器固定架；所述的右基座与悬臂构件之间还设有斜撑；所述的悬臂构件由两根尺寸不同的薄壁矩形管组成，截面尺寸较小的矩形管可缩入另一根矩形管内，其长度可调节；所述传感器固定架及感应块均由三块挡板两两连接组成且其所在平面相互垂直，传感器固定架的三块挡板及感应块的三块挡板在左右、前后、上下三个方向两两相对；所述传感器固定架的三块挡板上安装有第一，第二以及第三位移传感器。

上述技术方案中，进一步地，所述的传感器为非接触式位移传感器。

进一步地，所述的挡板材料为金属。

进一步地，所述的左基座由底板和角钢连接而成，且角钢垂直于底板，所述的底板为钢板。

进一步地，所述的右基座由底板和长方体固定构件垂直连接而成。

本发明还提供了一种带传感器的裂缝三向相对位移测量装置的测量方法，具体包括以下步骤：

步骤1:通过左基座，右基座底板的螺孔，以伸缩缝或裂缝为参考，使用沉降钉将左基座，右基座分别固定在伸缩缝或裂缝两侧，从而实现装置的固定；通过调整感应块的高度及悬臂构件的长度，确保传感器在各自方向上的投影均在与感应块对应的挡板上，由于传感器的有效感应距离为20mm，同时确保传感器与对应挡板距离为10mm左右；

步骤2:假设所述感应块不动，通过第一，第二及第三传感器分别检测与对应挡板之间的距离，分别记为X，Y，Z值；

步骤3:计算所测得的数据与初始值之差，该差值即为裂缝三向相对位移量。