[實(shí)用新型]一種橋梁撓度測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022489218.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN213021463U
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勁松;郭宏伍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春市艾必利務(wù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16;G01M5/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王立普

本實(shí)用新型公開了一種橋梁撓度測量裝置，包括設(shè)置在橋梁底端的輔助靶標(biāo)單元和與所述輔助靶標(biāo)單元對(duì)應(yīng)設(shè)置的自準(zhǔn)直激光單元。所述自準(zhǔn)直激光單元與遠(yuǎn)程終端連接，所述自準(zhǔn)直激光單元用于發(fā)射紅外激光至輔助靶標(biāo)單元，并接收由輔助靶標(biāo)單元反射的反射光信號(hào)，根據(jù)所述反射光信號(hào)確定橋梁撓度值，并發(fā)送至所述遠(yuǎn)程終端。本實(shí)用新型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(jié)構(gòu)簡單，具有極高性價(jià)比和便捷的操作性；還可以在復(fù)雜環(huán)境下工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及橋梁檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種橋梁撓度測量裝置。

背景技術(shù)

橋梁的撓度變形是橋梁健康狀況評(píng)價(jià)的重要參數(shù)，在橋梁檢測、危橋改造以及新橋驗(yàn)收等方面都需要準(zhǔn)確測量橋梁的靜、動(dòng)態(tài)撓度值。隨著橋梁健康檢測技術(shù)的進(jìn)步，人們研究了許多用于位移及撓度測量的方法。目前，國內(nèi)外測量橋梁撓度的方法主要包括：傳統(tǒng)人工測量法、橋梁撓度自動(dòng)檢測技術(shù)兩個(gè)方面。

傳統(tǒng)人工測量法包括：百分表測量法、精密水準(zhǔn)儀測量法、全站儀測量法。傳統(tǒng)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(xì)贅述，主要介紹橋梁撓度自動(dòng)檢測技術(shù)。橋梁撓度自動(dòng)檢測技術(shù)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(jù)安裝在橋梁各處連通管內(nèi)液面高度的變化獲得橋梁撓度變化。當(dāng)橋梁梁體發(fā)生變形時(shí)，固定在梁體上的水管隨之移動(dòng)，此時(shí)，各豎直水管內(nèi)的液面將與基準(zhǔn)點(diǎn)處的液面保持在同一水平面，但各測點(diǎn)處的豎直水管液面卻發(fā)生了大小不等的相對(duì)移動(dòng)，測得的相對(duì)位移量即是該被測點(diǎn)的撓度值。但是此方法測量的橋梁撓度為橋梁撓度的相對(duì)誤差，而且當(dāng)橋梁撓變值小于20mm時(shí)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(shí)幾個(gè)截面的傾角，根據(jù)傾角擬合出傾角曲線，進(jìn)而得到撓度曲線，這樣就可以求得橋梁上任一點(diǎn)的撓度值。傾角儀測量法的特點(diǎn)是：橋梁不需要靜止的參考點(diǎn)，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(shí)存在操作難度大，測量復(fù)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(diǎn)固定不動(dòng)的光電接收器上的激光光斑中心發(fā)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(yōu)勢是測量精度較高，可以達(dá)到0.1mm，同時(shí)采樣速率高。但是該方法為了保證測量的準(zhǔn)確性會(huì)對(duì)接收端的相機(jī)有較高要求，而且圖像算法處理相對(duì)復(fù)雜，不滿足高性價(jià)比、便捷開發(fā)要求；同時(shí)由于CMOS相機(jī)具有易碎風(fēng)險(xiǎn)，也不宜工作在復(fù)雜的測試條件下。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型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(shí)，提高產(chǎn)品性價(jià)比和復(fù)雜環(huán)境下的適用性，同時(shí)操作簡單易上手。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種橋梁撓度測量裝置包括：

輔助靶標(biāo)單元，設(shè)置在橋梁底端；

自準(zhǔn)直激光單元，與遠(yuǎn)程終端連接，且對(duì)應(yīng)所述輔助靶標(biāo)單元設(shè)置，用于發(fā)射紅外激光至所述輔助靶標(biāo)單元，并接收由所述輔助靶標(biāo)單元反射的反射光信號(hào)，根據(jù)所述反射光信號(hào)確定橋梁撓度值，并發(fā)送至所述遠(yuǎn)程終端。

可選地，所述自準(zhǔn)直激光單元包括：

激光測距發(fā)射模塊，用于向所述輔助靶標(biāo)單元發(fā)射紅外激光；

激光測距接收模塊，用于接收所述輔助靶標(biāo)單元反射的反射光信號(hào)；

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

第一殼體，用于放置所述激光測距發(fā)射模塊、所述激光測距接收模塊及所述MCU；