CN108267118B - 一种应变式智能测斜仪 - Google Patents
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Abstract
一种应变式智能测斜仪，包括长方形壳体（1）、传力杆（2）、质量块（5）、电阻应变片（3）、滑动层（4）、端盖（6）和检测电路。本发明应变式智能测斜仪通过仪器接触面（7）与结构物表面贴合，如果结构物表面有倾斜角度存在，本发明测斜仪的质量块在重力作用下会产生下滑力作用在传力杆上，传力杆在外力的作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片发生变形后，阻值将会发生变化，经由相应的测量桥路把这一电阻变化转化为电压变化，即电信号，从而实现倾斜角度改变转化为电信号的过程，通过传力杆上两个电阻应变片的正负值，来准确判断出倾斜的方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种应变式智能测斜仪，属土木工程结构检测技术领域。
背景技术
结构检测作为土木工程领域的一项重要内容，已经吸引了越来越多人的关注。而结构物表面的倾斜度不仅关系着结构的外在美观，更重要的是会影响到整体结构的安全稳定性。所以在一些对平整度，垂直度要求比较高的部位，测斜就显得尤为重要。
目前，传统的测斜仪基本上都是由重力指针、刻度盘、测量底座所构成，是利用指针的重力特性设计的，精度不高，耐久性差。而应变式智能测斜仪，在待测结构物倾斜角度存在时，将会使质量块产生下滑力作用在传力杆上，传力杆带动粘着其上的电阻应变片一起变形，应变片电阻值发生改变，从而将倾斜角度转化为电压信号的变化，实现倾斜角度的精确测量。
发明内容
本发明的目的是，为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种应变式智能测斜仪及测量方法，可以快速准确判断结构物表面倾斜方向，并精确测量出倾斜角度。
本发明实现的技术方案如下，一种应变式智能测斜仪，所述测斜仪包括长方形壳体、传力杆、质量块、电阻应变片、滑动层、端盖和检测电路；所述质量块为圆柱体结构，安装在长方形壳体圆筒形内腔的中段；所述长方形壳体一端封闭，一端安装有端盖，其长度方向的横截面外形为正方形，内腔为圆形；所述质量块两端的中心分别安装有与质量块中心线重合的传力杆，一根传力杆的端部紧靠方壳体封闭端，另一根传力杆的端部紧靠方壳体的端盖；在二根传力杆上分别粘贴有电阻应变片；在长方形壳体的内侧表面与质量块接触处设置有圆筒形滑动层，质量块能在滑动层做无摩擦水平运动；在长方形壳体内上下顶面各粘贴有一个应变片，作为温度补偿应变片。
所述方形壳体上下表面为与结构物接触的测量面；所述传力杆与质量块构成的轴线与所述方形壳体上下表面平行。
所述检测单元为电阻应变片；所述电阻应变片通过导线连接测量电路。
所述传力杆为等强度杆，横截面为圆形。
所述电阻应变片粘贴在传力杆的中间部位。
一种应变式智能测斜仪的测试方法如下：
(1)将所述应变式智能测斜仪固定置于与结构物接触的测量面上；
(2)如果接触面倾斜角度存在，将会使应变式智能测斜仪内的质量块产生下滑力作用在传力杆上，传力杆上的电阻应变片的阻值发生变化；
(3)经由相应的测量桥路把这一电阻变化转化为电压变化，即电信号，从而实现角度改变转化为电信号的过程，并将倾斜角度以电信号的形式显示出来；
(4)通过传力杆上两个电阻应变片的正负值，来准确的判断出倾斜的方向，应变为正值一侧是传力杆受拉侧，即为竖向水平较高的一侧。
本发明工作原理是，本发明应变式智能测斜仪的工作原理是仪器接触面与结构物表面贴合，由于结构物表面倾斜角度的存在，质量块在重力作用下会产生下滑力作用在传力杆上，质量块与仪器内表面之间为光滑层，故下滑力大小严格为:
F＝Mg·sinθ
传力杆在外力的作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片发生变形后，阻值将会发生变化，经由相应的测量桥路把这一电阻变化转化为电压变化，即电信号，从而实现角度改变转化为电信号的过程。
通过传力杆上两个电阻应变片的正负值，来准确的判断出倾斜的方向，应变为正值一侧是传力杆受拉侧，即为竖向水平较高的一侧。
本发明的有益效果是，发明用于结构物表面倾斜方向和角度的测量使用方便，测量速度快，测量精度高，适用性强，较少受环境条件的影响。
附图说明
图1为本发明应变式智能测斜仪结构示意图；
图2为本发明应变式智能测斜仪测量流程框图；
图中，1是长方形壳体；2是传力杆；3是电阻应变片；4是滑动层；5是质量块；6是端盖；7是接触面。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1所示。
本实施例一种应变式智能测斜仪，包括长方形壳体1、传力杆2、质量块5、电阻应变片3、滑动层4、端盖6和检测电路；所述质量块5为圆柱体结构，安置在长方形壳体1圆筒形内腔的中段；所述长方形壳体1一端封闭，一端安装有端盖，其长度方向的横截面外形为正方形，内腔为圆形；所述质量块5两端的中心分别安装有与质量块中心线重合的传力杆2；一根传力杆的端部紧靠方壳体封闭端，另一根传力杆的端部紧靠方壳体的端盖；在二根传力杆上分别粘贴有电阻应变片3；在长方形壳体1的内侧表面与质量块5接触处设置有圆筒形滑动层4，质量块5能在滑动层4做无摩擦水平运动；在长方形壳体1内的上下顶面各粘贴有一个应变片，作为温度补偿应变片。
所述方形1上下表面为与结构物接触的测量面；所述传力杆2与质量块5构成的轴线与所述方形壳体1上下表面平行。
应变式智能测斜仪的工作原理是仪器接触面与结构物表面贴合，由于结构物表面倾斜角度的存在，质量块5在重力作用下会产生下滑力作用在传力杆2上，质量块5与仪器长方形壳体内表面之间为滑动层4，故下滑力大小严格为:
F＝Mg·sinθ
其中，F为下滑力；M为质量块的质量；g为重力加速度；θ为结构物表面倾斜角度。
传力杆2在外力的作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片3也随同产生变形，电阻应变片3发生变形后，阻值将会发生变化，经由相应的测量桥路把这一电阻变化转化为电压变化，即电信号，从而实现角度改变转化为电信号的过程。
通过传力杆2上两个电阻应变片3的正负值，来准确的判断出倾斜的方向，应变为正值一侧是传力杆2受拉侧，即为竖向水平较高的一侧。
本实施例测斜仪有较高的精度要求，因此传力杆2的材料要选择优质的合金钢材，要求强度高；弹性好；具有高的屈服强度；在承受重载荷时，不引起塑性变形；具有高的疲劳强度，在载荷的反复作用下具有长的使用寿命。
本实施例一种应变式智能测斜仪的测试方法如图2所示。
当应变式智能测斜仪接触面与结构物表面贴合，由于结构物表面倾斜角度的存在，测斜仪中质量块5在重力作用下会产生下滑力作用在传力杆2上；在下滑力的作用下，传力杆上的电阻应变片的电阻值发生改变；测量桥路把这一电阻变化转化为电压变化，即电信号，从而实现角度改变转化为电信号的过程；电信号经放大、滤波，通过显示器将倾斜角度以电信号的形式显示出来。
Claims (6)
1.一种应变式智能测斜仪，其特征在于，所述测斜仪包括长方形壳体、传力杆、质量块、电阻应变片、滑动层、端盖和检测及显示电路；所述质量块为圆柱体结构，安装在长方形壳体圆筒形内腔的中段；所述长方形壳体一端封闭，一端安装有端盖，其长度方向的横截面外形为正方形，内腔为圆形；所述质量块两端的中心分别安装有与质量块中心线重合的传力杆，一根传力杆的端部紧靠方壳体封闭端，另一根传力杆的端部紧靠方壳体的端盖；在二根传力杆上分别粘贴有电阻应变片；在长方形壳体的内侧表面与质量块接触处设置有圆筒形滑动层，质量块能在滑动层做无摩擦水平运动；在长方形壳体内上下顶面各粘贴有一个应变片，作为温度补偿应变片。
2.根据权利要求1所述的一种应变式智能测斜仪，其特征在于，所述方形壳体上下表面为与结构物接触的测量面；所述传力杆与质量块构成的轴线与所述方形壳体上下表面平行。
3.根据权利要求1所述的一种应变式智能测斜仪，其特征在于，所述电阻应变片通过导线连接测量及显示电路。
4.根据权利要求1所述的一种应变式智能测斜仪，其特征在于，所述传力杆为等强度杆，横截面为圆形。
5.根据权利要求1所述的一种应变式智能测斜仪，其特征在于，所述电阻应变片粘贴在传力杆的中间部位。
6.根据权利要求1所述的一种应变式智能测斜仪，其特征在于，所述检测仪的测试方法如下：
(1)将所述应变式智能测斜仪固定置于与结构物接触的测量面上；
(2)如果接触面倾斜角度存在，将会使应变式智能测斜仪内的质量块产生下滑力作用在传力杆上，传力杆上的电阻应变片的阻值发生变化；
(3)经由相应的测量桥路把这一电阻变化转化为电压变化，即电信号，从而实现角度改变转化为电信号的过程，并将倾斜角度以电信号的形式显示出来；
(4)通过传力杆上两个电阻应变片的正负值，来准确的判断出倾斜的方向，应变为正值一侧是传力杆受拉侧，即为竖向水平较高的一侧。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6413414A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Ricoh Kk | Inclination sensor |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6413414A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Ricoh Kk | Inclination sensor |
| CN2684149Y (zh) * | 2003-07-25 | 2005-03-09 | 金坛市土木工程仪器厂 | 差动振弦式倾斜仪 |
| CN203385414U (zh) * | 2013-06-26 | 2014-01-08 | 湖南北斗星空检测科技有限公司 | 一种高智能自动化测斜仪 |
| CN103528723A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-01-22 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种二力杆轴向力测量方法 |
| CN107860507A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-30 | 南京卓砾智测控技术有限公司 | 压力传感器校准用力传感器及其校准方法 |
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