雙向位移測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙向位移測量裝置。本實用新型的目的是提供一種結構簡單、制作方便且成本較低的雙向位移測量裝置。本實用新型的技術方案是：一種雙向位移測量裝置，用于引張線法中裝置固定點相對于引張線的位移測量，其特征在于該裝置包括一個殼體和兩個安裝于殼體內的位移測量機構。本實用新型適用于大壩、隧道、橋梁、邊坡、基坑及建構筑物等表面沉降和水平位移測量。
【專利說明】雙向位移測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙向位移測量裝置。適用于大壩、隧道、橋梁、邊坡、基坑及建構筑物等表面沉降和水平位移測量。
【背景技術】
[0002]變形是工程安全監(jiān)測中最重要的物理量。隨著科學技術的發(fā)展，對觀測儀器的要求提出了更高的要求，除了采用人工觀測獲得原始數據外，還應能實現自動化監(jiān)測，以便及時掌握工程安全狀況并作出相應的決策，這也是工程安全監(jiān)測儀器發(fā)展的方向。
[0003]傳統的變形監(jiān)測多采用水準儀、經緯儀、全站儀和電子水準儀等進行人工觀測，人工觀測工作量大、周期長，觀測成果的精度和同步性較差。傳統的單向引張線裝置只能實現水平位移測量，靜力水準裝置只能實現豎向位移測量，各自的測量范圍受到很大的限制，同時也增加了成本。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型要解決的技術問題是:針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、制作方便且成本較低的雙向位移測量裝置。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種雙向位移測量裝置，用于引張線法中裝置固定點相對于引張線的位移測量，其特征在于該裝置包括一個殼體和兩個安裝于殼體內的位移測量機構，其中:
[0006]殼體，為長方體，其中兩塊相對的側板上開有供引張線穿過的通孔；
[0007]位移測量機構，具有位移推拉板、防震棒、彈簧和等強度梁，其中位移推拉板兩側垂直固定彈簧，呈十字形，且兩`者所在平面平行于通孔所在面，彈簧遠離推拉板端經等強度梁固定于殼體，彈簧內插裝防震棒，防震棒一端固定于位移推拉板上，另一端依次穿過等強度梁和殼體，位移推拉板兩端經滑動機構連接殼體內壁；所述位移推拉板上對應于通孔位置開設供引張線通過的導向孔，該導向孔呈長條形且沿推拉板長度方向布置；所述等強度梁上安裝感知等強度梁表面應變的光纖光柵；
[0008]兩位移測量機構呈錯位十字交叉布置，且兩個方向分別采用兩只光纖光柵測試。
[0009]所述殼體外壁上對應防震棒露出端設有套管。所述滑動機構包括制于位移推拉板端部的榫頭，殼體內壁上對應榫頭位置制有榫槽。
[0010]所述滑動機構包括兩塊置于位移推拉板兩側、固定于殼體內壁的限位板，該限位板平行通孔所在面。
[0011 ] 所述導向孔寬度等于引張線直徑。
[0012]本實用新型的有益效果是:1、結構簡單、制作方便、成本較低；2、改變了傳統單向引張線水平位移測量裝置及靜力水準豎向位移測量裝置只能實現單一方向位移測量的缺點；3、采用光纖光柵作為傳感元件，通過感知等強度梁表面的應變，產生相應的波長變化，且兩個方向分別采用兩只光纖光柵測試，消除了溫度對測試結果的影響，可以實現溫度自補償，提高測量精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實施例的縱剖圖。
[0014]圖2為實施例中圖1的A-A剖視圖。
[0015]圖3為實施例中圖1的B-B剖視圖。
[0016]圖4為實施例中殼體的剖視圖。
[0017]圖5為實施例中位移測量機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖廣圖5所示，本實施例為一種雙向位移測量裝置，用于引張線法中裝置固定點相對于引張線8的位移測量。本實施例中以圖1為基準進行描述，該裝置具有呈長方體的殼體1，在殼體I的左右側板上均開有通孔101，通孔101為正方形，邊長遠大于引張線8的直徑。在殼體I內安裝有兩個分別用于測量水平和豎向位移的位移測量機構。
[0019]其中水平位移的位移測量機構包括豎向布置的位移推拉板3，位移推拉板3上端置于兩限位板7組成的滑動軌道內，該軌道平行殼體左右側板，兩限位板7布置于位移推拉板3兩側且固定于殼體上側板；該位移推拉板下端制有榫頭302，殼體下側板對應榫頭302制有作為滑動軌道的榫槽102，該榫槽同樣平行殼體左右側板，故該位移推拉板可在殼體內水平滑動。位移推拉板3朝向殼體I前后面?zhèn)却怪惫潭◤椈?，位移推拉板3與兩側彈簧4呈十字形布置，彈簧遠離推拉板端經等強度梁5固定于殼體I左側板。
[0020]豎向位移的位移測量機構包括水平布置的位移推拉板3，位移推拉板3左右兩端均制有榫頭302，殼體前后側板上對應榫頭302制有榫槽102，兩榫槽102平行殼體左右側板，故該位移推拉板可在殼體內豎向滑動。該位移推拉板的上下兩側經彈簧4連接等強度梁5，等強度梁5固定于殼體I右側板。
[0021]本例中在位移推拉板3上對應殼體上通孔101位置開有可供引張線8穿過的長條形的導向孔301 (導向孔301寬度與引張線8直徑相同)，該導向孔沿位移推拉板3長度方向布置。等強度梁5上用于安裝感知等強度梁表面應變的光纖光柵6。
[0022]本實施例中彈簧4內插裝防震棒2,該防震棒一端固定于位移推拉板3,另一端依次穿過等強度梁5和殼體I (殼體上對應位置設有通孔103)。殼體I外壁上對應防震棒2的露出端套設有套管9。防震棒2用于約束彈簧4，從而減小彈簧撓曲變形和橫向振動對測量精度的影響。
[0023]本實施例的具體工作原理如下:雙向位移測量裝置固定安裝于測點表面，測點中心應與引張線8在同一高度，引張線8穿過裝置內通孔101、導向孔301。當引張線8與本裝置固定點產生相對位移時，位移推拉板3相應的位置移動(水平位移帶動豎向的位移推拉板3移動，豎向位置帶動水平的位移推拉板3移動)，并使相應的彈簧4產生伸縮，彈簧4伸縮產生力傳遞到等強度梁5端部，使等強度梁5產生撓度及表面應變變化，被貼在等強度梁5表面的光纖光柵6感知，再通過光纖光柵6的波長變化計算出位移變化。根據Bragg光柵測試原理和力學理論推算出水平和豎向的位移:
[0024]AS = m-AA[0025]式中《為與等強度梁和彈簧及光柵等有關的一個常數，和ΔΛ分別為位移變化量和光柵波長變化量。
【權利要求】
1.一種雙向位移測量裝置，用于引張線法中裝置固定點相對于引張線(8)的位移測量，其特征在于該裝置包括一個殼體(I)和兩個安裝于殼體內的位移測量機構，其中: 殼體(1)，為長方體，其中兩塊相對的側板上開有供引張線(8)穿過的通孔(101)； 位移測量機構，具有位移推拉板(3)、防震棒(2)、彈簧(4)和等強度梁(5)，其中位移推拉板(3)兩側垂直固定彈簧(4)，呈十字形，且兩者所在平面平行于通孔(101)所在面，彈簧(4)遠離推拉板端經等強度梁(5)固定于殼體(1)，彈簧(4)內插裝防震棒(2)，防震棒一端固定于位移推拉板(3)上，另一端依次穿過等強度梁(5)和殼體(1)，位移推拉板(3)兩端經滑動機構連接殼體(I)內壁；所述位移推拉板(3)上對應于通孔(101)位置開設供引張線(8)通過的導向孔(301)，該導向孔呈長條形且沿推拉板長度方向布置；所述等強度梁(5)上安裝感知等強度梁(5)表面應變的光纖光柵(6)； 兩位移測量機構呈錯位十字交叉布置，且兩個方向分別采用兩只光纖光柵(6)測試。
2.根據權利要求1所述的雙向位移測量裝置，其特征在于:所述殼體(I)外壁上對應防震棒(2)露出端設有套管(9)。
3.根據權利要求1或2所述的雙向位移測量裝置，其特征在于:所述滑動機構包括制于位移推拉板(3 )端部的榫頭(302 )，殼體(I)內壁上對應榫頭(302 )位置制有榫槽(102 )。
4.根據權利要求1或2所述的雙向位移測量裝置，其特征在于:所述滑動機構包括兩塊置于位移推拉板(3)兩側、固定于殼體(I)內壁的限位板(7)，該限位板平行通孔(101)所在面。
5.根據權利要求1所述的雙向位移測量裝置，其特征在于:所述導向孔(301)寬度等于引張線(8)直徑。
【文檔編號】G01B11/02GK203385412SQ201320476926
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權日:2013年8月6日
【發(fā)明者】陳文華, 王群敏, 彭書生, 鐘聰達, 盧泳 申請人:浙江華東工程安全技術有限公司