專利名稱：工程結構位移變形測量裝置的制作方法
技術領域：
本應用新型涉及一種工程結構位移變形測量裝置。
背景技術：
工程結構包含有船舶工程結構、航天工程結構、機械工程結構、土木工程結構(包括建筑結構、橋梁結構、地下結構、水工結構、隧道結構)及各類特種結構(如高聳結構及各種構筑物)等。
這些工程結構都是以各種工程材料為主體構成的不同類型的承重構件相互連接而成的組合體。為滿足結構在功能及使用下的要求，必須使得這些結構在規定的使用期內能安全有效地承受外部及內部形成的各種作用。為了進行合理的設汁，工程技術人員必須掌握在各種作用下結構的實際工作狀態，了解結構構件的承載力、剛度、受力性能以及實際所具有的安全儲備。因此，工程結構試驗是一項科學實踐性很強的活動，是研究和發展工程結構新材料、新體系、新結構以及探索結構設計新理論的重要手段，在科學研究和技術革新等方面起著重要的作用。
在結構試驗中，試件作為一個系統，所受到的荷載作用(如力、位移、溫度等)，試件作出相應的響應(如位移、速度、加速度、應力、應變、裂縫等)，通過對這些數據的測量、記錄和處理分析，可以得到試件系統的特性。
測量結構的位移，一般采用位移傳感器，通常要把位移傳感器的表座固定在地面的不動點處，或者固定在可靠的實驗工作臺上，或者固定在穩定的、不會產生變形位移的架子上。如圖2所示，對屋架試驗撓度測量時，就要構建一個高度臨近屋架的工作臺，將位移傳感器(此處采用百分表)的表座固定安裝在工作臺上。構建此工作臺是非常費時費力的，而且大為增加試驗費用，有時要構建位移傳感器表座安裝用的工作臺簡直是不可能的，如測試高架橋、高的工業廠房屋架，要建20～30米的表座架，環境溫度變有、自然風力、地面人員車輛震動對其穩定性、可靠性均有較大影響，大為影響測量精度。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種工程結構位移變形測量裝置，克服現有技術中須構建高工作臺的缺陷，就能測量工程結構的豎直撓度或位移變形，省時省力，成本低測量精度高，操作安全可靠。
為了達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案一種工程結構位移變形測量裝置，包括一個位移傳感器，其特征在于所述的位移傳感器的殼體與一個重錘固定連接，所述的重錘通過一根鋼絲吊掛在被測構件的測量點上，使所述的位移傳感器的測桿頂端靠著一個固定平面。
在上述的工程結構位移變形測量裝置中，所述的位移傳感器固定安裝在所述的重錘的下面，所述的固定平面為水平固定平面，從而構成垂直位移變形測量裝置。可用于測量工程結構的豎直撓度。
在上述的工程結構位移變形測量裝置中，所述的位移傳感器固定安裝在所述的重錘的側面，所述的固定平面為垂直固定平面，從而構成水平位移變形測量裝置。可用于測量工程結構的水平位移。
上述的位移傳感器為機械式百分表或電子式百分表。
上述的電子式百分表為電阻應變式位移傳感器、或滑阻式位移傳感器、或差動式位移傳感器。
上述的位移傳感器與重錘和鋼絲之間的連接結構是在位移傳感器的殼體上固定安裝一個測桿保護套，它能保護測桿在其套內無阻力地自由移動；重錘有中心孔與所述的測桿保護套滑配，并有兩個側向螺孔旋配兩只螺釘使重錘與測桿保護套固定連接；重錘上端有螺孔，通過旋接上螺栓或吊環而與鋼絲的下端固定連接。
上述的鋼絲為銦鋼絲，因為銦鋼絲的線膨脹系數小，其長度隨環境溫度變化而增長或縮短較小，可確保測量精度。考慮到重錘力作用較長時間，所以銦鋼絲直徑不小于1mm，保證銦鋼絲有足夠的強度，不會產生蠕變變形而影響測量精度。重錘要有一定足夠重量，使其在重力作用下保證位移傳感器工作正常，重錘的重量為9～50N。
上述的鋼絲上有一個線盤，鋼絲盤繞于線盤而可調長度。
上述的鋼絲的上端吊掛于一個掛鉤上，掛鉤固定連接于被測構件的測量點上。
本實用新與現有技術相比較，具有如下顯而易見的實質性特點和優點本實用新型中，位移傳感器固定在重錘上，重錘通過鋼絲吊掛在被測構件測量點上，則可利用地面上或靠近地面的固定平面頂靠位移傳感器的測桿，從而無需構建很高的臨近工作結構的安裝位移傳感器表座的工作臺。本實用新型適用于工程結構荷載試驗時結構豎直撓度或位移變形的測量。本實用新型具有結構緊湊、合理、簡單、靈敏度較高、成本低，減少環境影響，易于實施，可降低試驗費用，測試精度高、操作簡便、安全可靠等優點。
圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。
圖2是已有技術的屋架試驗撓度的百分表安裝布置圖。
圖3是應用本實用新型的屋架驗精度的位移變形測量裝置布置圖。
具體實施方式
本實用新型的一個優選實施例是參見圖1，本工程結構位移變形測量裝置包括一個位移傳感器9，位移傳感器9的殼體與一個重錘8固定連接，所述的重錘通過一根鋼絲3吊掛在被測構件1的測量點上，使所述的位移傳感器9的測桿11頂端靠著一個固定平面10。所述的位移傳感器9固定安裝在所述的重錘8的下面，所述的固定平面10為水平固定平面，從而構成垂直位移變形測量裝置。所述的位移傳感器9固定安裝在所述的重錘8的側面，所述的固定平面10為垂直固定平面，從而構成水平位移變形測量裝置。所述的位移傳感器9為機械式百分表或電子式百分表。所述的位移傳感器9與重錘8和鋼絲3之間的連接結構是在位移傳感器9的殼體上固定安裝一個測桿保護套6，它能保護測桿11在其套內無阻力地自由移動；重錘8有中心孔與所述的測桿保護套6滑配，并有兩個側向螺孔旋配兩只螺釘7使重錘8與測桿保護套6固定連接；重錘8上端有螺孔，通過旋接上螺栓5或吊環而與鋼絲3的下端固定連接。所述的鋼絲3為銦鋼絲，直徑不小于1mm。所述的重錘8重量為9～50N。所述的鋼絲3上有一個線盤4，鋼絲3盤繞于線盤4而可調長度。鋼絲3的上端吊掛于一個掛鉤2，掛鉤2固定連接于被測構件1的測量點上。
下面給出本工程結構位移變形測量裝置的應用例采用本裝置在大型屋架結構靜力荷載試驗時，可測量結構的撓度變形值和水平位移變形值，如圖3所示。用一根細長的、可根據現場要求來調節長度的銦鋼線；一個懸掛銦鋼線的掛鉤，掛鉤固定在結構要測試靜態撓度變形點處(或動態變形響應點處)；一個可安裝百分表(或千分表以及其它測量儀器)的重錘裝置，此重錘裝置能使安裝的百分表(或其它儀器)正常運轉工作。將銦鋼線一端固定在要測試點的掛鉤上，線的另一端懸掛裝有重錘的百分表，在重力作用下百分表自然地下垂，百分表中可移動的直測桿下端頂住地面或其它穩定的固定面，從而實現工程結構荷載試驗時結構豎直撓度或位移變形的測量。
采用了本測量裝置，不需搭建與屋架一樣高、固定傳感器的支架和工作臺。因此，無表座重錘型百分表測量裝置，具有結構緊湊、合理、簡單、靈敏度較高、成本低，減少環境影響，易于實施，可降低試驗費用等優點，而且測試精度高、操作簡便、安全可靠。
權利要求1.一種工程結構位移變形測量裝置，包括一個位移傳感器(9)，其特征在于所述的位移傳感器(9)的殼體與一個重錘(8)固定連接，所述的重錘(8)通過一根鋼絲(3)吊掛在被測構件(1)的測量點上，使所述的位移傳感器(9)的測桿(11)頂端靠著一個固定平面(10)。
2.根據權利要求1所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的位移傳感器(9)固定安裝在所述的重錘(8)的下面，所述的固定平面(10)為水平固定平面，從而構成垂直位移變形測量裝置。
3.根據權利要求1所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的位移傳感器(9)固定安裝在所述的重錘(8)的側面，所述的固定平面(10)為垂直固定平面，從而構成水平位移變形測量裝置。
4.根據權利要求1、或2、或3所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的位移傳感器(9)為機械式百分表或電子式百分表。
5.根據權利要求4所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的電子式百分表為電阻應變式位移傳感器、或滑阻式位移傳感器、或差動式位移傳感器。
6.根據權利要求1所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的位移傳感器(9)與重錘(8)和鋼絲(3)之間的連接結構是在位移傳感器(9)的殼體上固定安裝一個測桿保護套(6)，它能保護測桿(11)在其套內無阻力地自由移動；重錘(8)有中心孔與所述的測桿保護套(6)滑配，并有兩個側向螺孔旋配兩只螺釘(7)使重錘(8)與測桿保護套(6)固定連接；重錘(8)上端有螺孔，通過旋接上螺栓(5)或吊環而與鋼絲(3)的下端固定連接。
7.根據權利要求1或6所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的鋼絲(3)為銦鋼絲，銦鋼絲的直徑不小于1mm，所述的重錘(8)的重量為9～50N。
8.根據權利要求1或6所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的鋼絲(3)上有一個線盤(4)，鋼絲(3)盤繞于線盤(4)而可調長度。
9.根據權利要求1所述的工程結構位移變形測量裝置，其特征在于所述的鋼絲(3)的上端吊掛于一個掛鉤(2)，掛鉤(2)固定連接于被測構件(1)的測量點上。
專利摘要本實用新型涉及一種工程結構位移變形測量裝置。它包括一個位移傳感器，所述的位移傳感器的殼體與一個重錘固定連接，所述的重錘通過一根鋼絲吊掛在被測構件的測量點上，使所述的位移傳感器的測桿頂端靠著一個固定平面。本實用新型應用于工程結構荷載試驗時結構豎直撓度或位移變形的測量。該測量裝置具有結構緊湊、合理、簡單、靈敏度較高、成本低，減少環境影響，易于實施，可降低試驗費用；測試精度高、操作簡便、安全可靠。
文檔編號G01B7/16GK2898758SQ20062003888
公開日2007年5月9日 申請日期2006年1月12日 優先權日2006年1月12日
發明者羅仁安 申請人:上海大學