CN208254753U - 一种测量桥梁动态挠度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量桥梁动态挠度的装置，属于桥梁测量技术领域，包括激光器、反射部件、接收板和高速摄像头，所述反射部件设置在待测挠度桥梁的梁下且反射部件的入射方向与反射方向平行，所述激光器远离反射部件并朝向反射部件以固定的朝向照射，所述接收板位于激光器的一侧且相对激光器固定，接收板用以接收反射部件的反射激光束，所述接收板的光斑接收面处于高速摄像头的成像区域内。本实用新型荷载试验时，桥梁产生位移，反射部件跟着进行移动，由于激光器是固定不动的，通过反射部件反射至接收板的光斑相对于桥梁位移前发生了偏移，高速拍摄机拍下整个偏移过程的图像，通过比对算出桥梁的实时动态挠度。

Description

一种测量桥梁动态挠度的装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁监测技术领域，特别是涉及一种测量桥梁动态挠度的装置。

背景技术

桥梁的挠度是大跨桥梁结构寿命期最重要的指标，定期观测挠度是保障桥梁结构安全的最有效预防措施。现在桥梁的动载试验中，挠度的测量一般通过在搭设在附设支架的位移计进行测量，但是大部分桥梁受限于水深，跨度，通航等条件，无法搭设支架。这种桥梁一般用加速度传感器进行间接测量，但是测量结果误差较大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种测量桥梁动态挠度的装置，其测量准确。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种测量桥梁动态挠度的装置，包括激光器、反射部件、接收板和高速摄像头，所述反射部件设置在待测挠度桥梁的梁下且反射部件的入射方向与反射方向平行，所述激光器远离反射部件并朝向反射部件以固定的朝向照射，所述接收板位于激光器的一侧且相对激光器固定，接收板用以接收反射部件的反射激光束，所述接收板的光斑接收面处于高速摄像头的成像区域内。

作为本实用新型的进一步改进，所述反射部件为角锥全反射棱镜。

作为本实用新型的进一步改进，所述激光器和接收板均固定在一固定部件上，所述高速摄像头位于接收板与反射部件之间并靠近固定部件，高速摄像头信号连接有计算机。

作为本实用新型的进一步改进，所述反射部件固定在端部开口的外壳体内，反射部件的反射部位从开口处露出。

作为本实用新型的进一步改进，所述外壳体与待测挠度桥梁通过球铰连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述接收板的光斑接收面配有照明光源，照明光源的颜色与激光的颜色互不干扰。

本实用新型的有益效果是：本实用新型荷载试验时，桥梁产生位移，反射部件跟着进行移动，由于激光器是固定不动的，通过反射部件反射至接收板的光斑相对于桥梁位移前发生了偏移，高速拍摄机拍下整个偏移过程的图像，通过比对算出桥梁的实时动态挠度。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的示意图；

图2是载荷试验时动态挠度测量原理图。

具体实施方式

如图1所示的测量桥梁动态挠度的装置，包括激光器1、反射部件2、接收板3和高速摄像头4。反射部件2设置在远端的待测挠度桥梁的梁下，该反射部件2的入射方向与反射方向平行，但不是原路返回，而是偏移了一段较小的距离。所述的激光器1远离反射部件2设置而位于近端，一般来说是定位在某一固定的设施、设备中。激光器1的光束照射朝向反射部件2，激光器1是固定的，因此光束的发射朝向也是固定的。上述的接收板3位于激光器1的一侧且相对激光器1固定，接收板3用以接收反射部件2的反射激光束且在接收板3的表面形成光斑，接收板3的光斑接收面处于高速摄像头4的成像区域内。

那么，实施例装置的原理如下：

参考图1，位置和发射角度固定的激光器1发出光束，光束入射到处于A位置的反射部件2上，反射部件2按照一定的偏移量平行射回光束，回射后的光束射回到接收板3的B位置上，高速摄像头4对接收板3上的光斑进行实时监控。荷载试验时，如图2所示，桥梁产生位移，反射部件2跟着进行移动，从A位置移动至A’位置，由于激光器1不动，因此反射至接收板3的光斑位置发生偏移，从B位置偏移至B’位置。摄像机高速拍摄下整个偏移过程的图像，通过比对算出桥梁的实时动态挠度。

进一步优选的，反射部件2为角锥全反射棱镜，这样可以对入射角度无限制。

进一步优选的，所述的激光器1和接收板3均固定在一并未图示的固定部件上，比如是一个箱体，该固定部件用于将两者的位置确定下来，方便整体的携带。上述的高速摄像头4位于接收板3与反射部件2之间并靠近固定部件，高速摄像头4信号连接有计算机，由计算机比对根据偏移量来计算动态挠度相对于人工测算来说效率更高。

进一步优选的，上述的反射部件2固定在端部开口的并未图示的外壳体内，反射部件2的反射部位从开口处露出。外壳体既作为反射部件2与桥梁装配的载体，也能够包裹反射部件2以对其进行保护。

进一步优选的，外壳体与待测挠度桥梁通过球铰连接，外壳体是可以带动反射部件2转动的，方便在初步安装时不需要移动激光器1也可以使激光器1的光束恰好落至反射部件2上。

进一步优选的，为了使得在夜晚或者光线不足的情况下也能使高速摄像头4的成像清晰可靠，接收板3的光斑接收面配有照明光源，照明光源的颜色与激光的颜色互不干扰，比如照明光源为白光，激光为红光。

以上所述只是本实用新型优选的实施方式，其并不构成对本实用新型保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种测量桥梁动态挠度的装置，其特征在于：包括激光器(1)、反射部件(2)、接收板(3)和高速摄像头(4)，所述反射部件(2)设置在待测挠度桥梁的梁下且反射部件(2)的入射方向与反射方向平行，所述激光器(1)远离反射部件(2)并朝向反射部件(2)以固定的朝向照射，所述接收板(3)位于激光器(1)的一侧且相对激光器(1)固定，接收板(3)用以接收反射部件(2)的反射激光束，所述接收板(3)的光斑接收面处于高速摄像头(4)的成像区域内。

2.根据权利要求1所述的测量桥梁动态挠度的装置，其特征在于：所述反射部件(2)为角锥全反射棱镜。

3.根据权利要求1或2所述的测量桥梁动态挠度的装置，其特征在于：所述激光器(1)和接收板(3)均固定在一固定部件上，所述高速摄像头(4)位于接收板(3)与反射部件(2)之间并靠近固定部件，高速摄像头(4)信号连接有计算机。

4.根据权利要求1或2所述的测量桥梁动态挠度的装置，其特征在于：所述反射部件(2)固定在端部开口的外壳体内，反射部件(2)的反射部位从开口处露出。

5.根据权利要求4所述的测量桥梁动态挠度的装置，其特征在于：所述外壳体与待测挠度桥梁通过球铰连接。

6.根据权利要求1或2所述的测量桥梁动态挠度的装置，其特征在于：所述接收板(3)的光斑接收面配有照明光源，照明光源的颜色与激光的颜色互不干扰。