[發明專利]一種橋梁撓度測量裝置

在審

• 申請號: 202011202414.4
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112097668A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 王勁松;郭宏伍
• 申請（專利權）人: 長春市艾必利務科技有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01M5/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明公開了一種橋梁撓度測量裝置，包括設置在橋梁底端的輔助靶標單元和與所述輔助靶標單元對應設置的自準直激光單元。所述自準直激光單元與遠程終端連接，所述自準直激光單元用于發射紅外激光至輔助靶標單元，并接收由輔助靶標單元反射的反射光信號，根據所述反射光信號確定橋梁撓度值，并發送至所述遠程終端。本發明中的橋梁撓度測量裝置使用激光測距證了裝置具有良好的測量的精度；裝置的結構簡單，具有極高性價比和便捷的操作性；還可以在復雜環境下工作。

技術領域

本發明涉及橋梁檢測領域，特別是涉及一種橋梁撓度測量裝置。

背景技術

橋梁的撓度變形是橋梁健康狀況評價的重要參數，在橋梁檢測、危橋改造以及新橋驗收等方面都需要準確測量橋梁的靜、動態撓度值。隨著橋梁健康檢測技術的進步，人們研究了許多用于位移及撓度測量的方法。目前，國內外測量橋梁撓度的方法主要包括：傳統人工測量法、橋梁撓度自動檢測技術兩個方面。

傳統人工測量法包括：百分表測量法、精密水準儀測量法、全站儀測量法。傳統的人工測量方法普遍具有操作難度高、精度低的問題，這里不做詳細贅述，主要介紹橋梁撓度自動檢測技術。橋梁撓度自動檢測技術主要有以下幾種測量方法：連通管測量法、傾角儀法、激光圖像撓度測量法。

連通管測量法原理：根據安裝在橋梁各處連通管內液面高度的變化獲得橋梁撓度變化。當橋梁梁體發生變形時，固定在梁體上的水管隨之移動，此時，各豎直水管內的液面將與基準點處的液面保持在同一水平面，但各測點處的豎直水管液面卻發生了大小不等的相對移動，測得的相對位移量即是該被測點的撓度值。但是此方法測量的橋梁撓度為橋梁撓度的相對誤差，而且當橋梁撓變值小于20mm時其精度無法保證。

傾角儀法工作原理：首先使用傾角儀測得橋梁變形時幾個截面的傾角，根據傾角擬合出傾角曲線，進而得到撓度曲線，這樣就可以求得橋梁上任一點的撓度值。傾角儀測量法的特點是：橋梁不需要靜止的參考點，特別適于測量跨河橋、大型的跨海、跨峽谷橋梁和高橋，可以提高測量效率。但是同時存在操作難度大，測量復雜的弊端。

激光圖像撓度測量法利用激光良好的方向性。隨著橋梁不同程度的變形，照射在被測點固定不動的光電接收器上的激光光斑中心發生等量變化，因此只要獲取光斑中心位置就可得到橋梁撓度。激光圖像撓度測量方法的優勢是測量精度較高，可以達到0.1mm，同時采樣速率高。但是該方法為了保證測量的準確性會對接收端的相機有較高要求，而且圖像算法處理相對復雜，不滿足高性價比、便捷開發要求；同時由于CMOS相機具有易碎風險，也不宜工作在復雜的測試條件下。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種橋梁撓度測量裝置，在保證測量精度的同時，提高產品性價比和復雜環境下的適用性，同時操作簡單易上手。

為達上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種橋梁撓度測量裝置包括：

輔助靶標單元，設置在橋梁底端；

自準直激光單元，與遠程終端連接，且對應所述輔助靶標單元設置，用于發射紅外激光至所述輔助靶標單元，并接收由所述輔助靶標單元反射的反射光信號，根據所述反射光信號確定橋梁撓度值，并發送至所述遠程終端。

可選地，所述自準直激光單元包括：

激光測距發射模塊，用于向所述輔助靶標單元發射紅外激光；

激光測距接收模塊，用于接收所述輔助靶標單元反射的反射光信號；

微控制單元MCU，與所述激光測距接收模塊及遠程終端連接，用于根據所述反射光信號確定橋梁撓度值并發送至所述遠程終端；

第一殼體，用于放置所述激光測距發射模塊、所述激光測距接收模塊及所述MCU；