[發明專利]實現傳感器自動化布置的車載伸縮懸臂裝置

有效

• 申請號: 201410471037.2
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104198760A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 張建;夏琪;沙奔;李建宇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00;G01P1/00;G01D11/30
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明涉及土木與交通工程的中小橋梁快速測試與安全評估領域。本發明為一種適用于中小橋梁快速測試的車載式伸縮懸臂系統，使得加速度傳感器無需粘貼在橋面即可準確測量，從而達到移動式測量和快速測試的目的，大幅提高測試效率和節省成本。

背景技術

橋梁的測試與健康診斷工作對保證橋梁服役安全和避免橋梁坍塌等惡性事故至關重要。截至2009年底，我國橋梁總數多達59.46萬座，其中中小型橋梁55.28萬座。由于資金、人力、重視程度等各方面的限制，眾多中小型橋梁年久失修，可能存在嚴重的安全隱患，急需進行有效的安全普查。因此，開發速度快、成本低的中小橋梁健康診斷技術是一項急迫的科學任務。

基于移動式測量車的振動測試是能夠實現中小橋梁快速評估的新型健康監測方法。它通過使用少量的加速度計、隨著測量車的移動在橋面上快速測量，方便快捷高效。但是，要實現方便快捷的移動式測量車的快速測試，傳統的傳感器布置方法不再適用。在傳統方法中，需要通過人工操作將加速度計通過膠或磁座等粘貼固定于橋面，然后進行結構的動態反應測量。這就造成傳感器不易拆卸和重復使用，導致人工操作多，耗費時間長，無法適用于以快速測試為目的的移動式測量車輛。

為了解決上述的加速度計傳統布置方法的問題，使其能夠滿足新型的移動式測量車的快速測試的工程需要，本發明通過設計一種可自動伸縮和移動的懸臂系統來下壓而非粘貼加速度計到橋面，并且它可隨車自由移動和全自動化安裝與拆卸，從而實現了車載式加速度計的自動化布置和有效測量，適用于新型的移動式測量車進行橋梁分塊沖擊振動測試的工程需要，為中小橋梁快速測試與安全評估創造了必要條件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術部分介紹的移動式測量中傳統的加速度計布置方法不再適用的問題，而提供一種新型的適用于移動測量的基于車載伸縮懸臂系統的實現傳感器自動化布置的車載伸縮懸臂裝置。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種實現傳感器自動化布置的車載伸縮懸臂裝置，其特征在于：包括車載支架、固定在車載支架上的驅動裝置以及與所述驅動裝置連接的懸梁，在懸梁上設置有至少一個信號采集盒，在所述的信號采集盒內設置有加速度傳感器、彈簧以及上底板，所述的加速計傳感器固定在所述的上底板上，所述的彈簧套設在所述的加速計傳感器上并位于所述上底板上表面與信號采集盒內頂面之間，在所述上底板的下端還連接有一穿過所述信號采集盒下端的導向柱，在導向柱的下端固定連接一下底板；在所述信號采集盒的上端固定有一滑塊，該滑塊與所述的懸梁連接。

所述的驅動裝置包括水平氣缸、豎直氣缸以及與所述水平氣缸和豎直氣缸的進氣端和出氣端連接的氣泵制動系統，所述的豎向氣缸固定在車載支架上，在所述豎向氣缸的輸出端固定所述的水平氣缸，所述的懸梁固定在所述水平氣缸的輸出端。

在所述豎向氣缸的輸出端固定有一槽鋼，所述的水平氣缸固定在槽鋼內。

本發明加速度計傳感器是與車輛底盤的自動伸縮懸臂聯結在一起，可自由移動、自動化安裝與拆卸，多次置重復使用，實現自動化傳感器布置和快速試驗的要求，不需要像傳統方法一樣通過膠或磁座等將傳感器固定在橋面上，試驗結果顯示擬公開方法能達到傳統方法一樣的測量精度，卻能大幅節省試驗時間和成本；

氣泵制動系統控制懸臂的左右和上下自由移動，裝有加速度計的采集盒通過滑塊與自動懸臂連接，可自由到達指定測試區域，然后氣泵系統產生下壓力通過懸臂、滑塊、彈簧的傳遞下壓采集盒在橋面上，從而保證加速度計能夠緊貼地面，實現了移動測量所需要的傳感器快速布置。

本發明所述的技術方案的有益效果是：

a)????????加速度計是與移動式測量車聯結在一起的，無需固定在橋面上，并可隨車一起移動，實現了自動化布置于移動采集的要求，氣缸制動系統施加豎向力下壓懸臂，通過滑塊、彈簧等傳遞豎向下壓力壓迫加速度計緊貼地面，從而保證加速度計測量的準確性；

b)????????懸臂裝置由水平和豎直方向氣缸驅動，在由電磁閥組成的控制系統的控制下可以實現全程自動移動，從而帶動加速度計至測量位置。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖；

圖2是本發明信號采集盒的結構示意圖；

圖3是本發明的測試效果圖。

圖中標識含義：滑塊1，彈簧2，加速度傳感器3，上底板4，導向柱5，下底板6，信號采集盒,7，懸臂8,?水平氣缸9,?豎直氣缸10,?氣泵制動系統11。

具體實施方式