[发明专利]一种基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于，包括：

一导向杆，所述导向杆竖直固定于一机箱盒内；所述机箱盒固定在待测点处；

一水平设置的永磁铁，所述永磁铁套设在所述导向杆上；所述永磁铁远离所述光栅尺尺身的一侧设置一配重；所述配重和所述光栅尺读数头配合以保持所述永磁铁水平设置；

一敞开式光栅尺；所述敞开式光栅尺包括光栅尺尺身和光栅尺读数头；所述光栅尺读数头竖直固定在所述永磁铁靠近所述光栅尺尺身的一侧；所述光栅尺尺身固定于所述机箱盒的内壁上；

一电磁线圈组，用于驱动所述永磁铁和光栅尺读数头处于稳定悬浮状态，所述电磁线圈组固定在所述机箱盒内；所述电磁线圈组位于所述永磁铁的下方；所述机箱盒处于不同高度位置时，所述电磁线圈组提供的悬浮力等于所述永磁铁、光栅尺读数头及配重三者的重量之和；

所述机箱盒下降时，所述光栅尺尺身随所述机箱盒向下移动，所述光栅尺读数头扫描所述光栅尺尺身以获取桥梁的挠度值。

2.根据权利要求1所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于：所述导向杆位于所述电磁线圈组的中心位置；所述机箱盒的底部设置一可调节支座上；所述可调节支座包括四个可伸缩的支脚。

3.根据权利要求2所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于：所述机箱盒的上表面中心位置设置一圆水准泡。

4.根据权利要求2所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于：所述敞开式光栅尺选用精度为0.005mm级的高精度光栅尺；所述光栅尺尺身的量程为70mm。

5.根据权利要求2所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于：所述光栅尺读数头平行于所述光栅尺尺身。

6.根据权利要求2所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于：所述导向杆的上段设置一限位凸起，所述限位凸起与所述永磁铁的内壁卡合。

7.根据权利要求2所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于：所述电磁线圈组由电磁线圈电源提供电源；所述敞开式光栅尺由光栅尺电源提供电源。

8.一种基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置的测量方法，基于权利要求2~7之任一项所述的基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置，其特征在于，包括以下步骤:

(1)在挠度值的待测点处，固定安装所述基于磁悬浮技术的桥梁动挠度测量装置；

(2)动作所述可调节支座，观察所述圆水准泡，使所述机箱盒的底座保持水平状态且所述导向杆处于竖直状态；

(3)接通所述电磁线圈组电源，通过所述电磁线圈组电源供电至所述电磁线圈组，以将所述永磁铁、光栅尺读数头和配重三者组成的一整体的悬浮位置调节到第一位置，并保持所述整体处于稳定悬浮状态；

(4)接通所述光栅尺电源，所述光栅尺读数头读取所述光栅尺尺身的第一位置值；

(5)测量时，桥梁沿竖直方向运动产生挠度，所述光栅尺尺身和机箱盒随所述桥梁移动，所述光栅尺读数头扫描所述光栅尺尺身的任一位置以获取所述光栅尺尺身的第二位置值；所述第一位置值和第二位置值的差值即桥梁的挠度值。