[發明專利]一種環保型結構變形預警裝置、方法及系統

在審

• 申請號: 202010102149.6
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111256576A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 丁鵬;高傳熙;田開平;劉可;李金乙;張清平;孔濤;余海;楊穎;孟祥科;蘇連文;張朝陽;馬齊;史日磊
• 申請（專利權）人: 山東省地質礦產勘查開發局八〇一水文地質工程地質大隊
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G08B21/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種環保型結構變形預警裝置，其特征在于，包括應變片、橋式電路、放大器、電壓比較器和報警器，所述應變片設置在待監測結構的表面，所述橋式電路用于根據接收到的應變信號輸出電壓值；

所述放大器將電壓值放大后輸入到電壓比較器中與第一預設閾值進行對比，當放大后的電壓超過預設閾值時，電壓比較器向報警器發出告警信號，報警器報警。

2.如權利要求1所述的環保型結構變形預警裝置，其特征在于，所述報警器包括警示燈和揚聲器，所述電壓比較器與警示燈和揚聲器的控制電路連接，當放大后的電壓超過預設閾值時，警示燈和揚聲器的控制電路接通。

3.如權利要求2所述的環保型結構變形預警裝置，其特征在于，所述預警裝置還包括電源模塊，所述電源模塊為太陽能電池板，用于給各個用電模塊供電。

4.如權利要求2所述的環保型結構變形預警裝置，其特征在于，預設閾值通過電壓比較器的內部滑動變阻器設定，所述電壓比較器能控制所述閃爍警示燈和揚聲器的控制電路的開關。

5.如權利要求2所述的環保型結構變形預警裝置，其特征在于，所述橋式電路包括第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電阻、第二電阻、第三電阻和應變片依次電連接形成回路，第一電阻和第二電阻的連接點與放大器的第一輸入端連接，第三電阻和應變片的連接點與放大器的第二輸入端連接，第二電阻和第三電阻的連接點與電源一端連接；第一電阻和應變片的連接點與電源的另一端連接。

6.如權利要求5所述的環保型結構變形預警裝置，其特征在于，應變片、第一電阻、第二電阻和第三電阻的阻值相同。

7.一種環保型結構變形預警方法，其特征在于，利用權利要求5或6所述的環保型結構變形預警裝置；

當應變片阻值與第一電阻、第二電阻和第三電阻的阻值相同全相等時，橋式電路輸出電壓為零；

當待檢測結構因受力帶動應變片產生應變時，橋式電路輸出電壓值，經放大后與電壓比較器設定的閾值進行比較，如果大于閾值，則接通警示燈和揚聲器的控制電路。

8.一種環保型結構變形預警系統，其特征在于，包括多個權利要求5或6所述的環保型結構變形預警裝置和處理器；

在待測結構的不同表面分別設置一個應變片，每個應變片對應于一個環保型結構變形預警裝置，所述處理器實時采集各個橋式電路的輸出電壓值，根據采集到的電壓值綜合判斷待測結構的整體受力情況。

9.如權利要求8所述的環保型結構變形預警系統，其特征在于，根據采集到的各個監測面的輸出電壓值，求取平均值，將此平均值與第二預設閾值進行對比，對待測結構的受力均勻性進行評估。

10.如權利要求8所述的環保型結構變形預警系統，其特征在于，根據采集到的待測結構的相對的兩個面的輸出電壓值，計算兩個面的輸出電壓值的差值，與第三預設閾值進行對比，對待測結構的相對面受力情況進行評估。