[發明專利]一種用于變形測量桿標定的空間變形施加與讀取裝置

有效

• 申請號: 202110497507.2
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113218291B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 周萬歡;郭永興
• 申請（專利權）人: 珠海澳大科技研究院;澳門大學
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊傳武

本發明公開了一種用于變形測量桿標定的空間變形施加與讀取裝置，底座為方形板狀，上面設置有若干條互相平行的排孔；第一固定框和第二固定框均為中空的方框狀結構，二者平行布置，均固定于底板上；第一游標測量尺固定在第一固定框上，第二游標測量尺固定在第二固定框上；第一直線軸承、第一滑動桿、第一約束環一起產生豎直方向的上下移動；第二直線軸承、第二滑動桿、第二約束環一起產生水平方向的左右移動；第一支撐桿和第二支撐桿位于第一固定框和第二固定框之間，用于提供支撐。本發明可以得到實際變形與變形測量桿敏感元件感知的應變之間的準確對應關系，可以同時開展豎直和水平兩個方向的變形施加，且兩個方向的變形施加和讀取互不干擾。

技術領域

本發明屬于測試標定和信息處理技術領域，具體涉及一種用于變形測量桿標定的空間變形施加與讀取裝置。

背景技術

變形信息監測對很多重大土木工程、結構工程的服役狀態、安全評估及維護起著至關重要的作用，如橋梁橋身的變形狀態、邊坡內部的土體變形狀態等關鍵安全信息的監測。變形測量桿是一種內部布置有應變片、光纖光柵等敏感元件的柔性桿，通過這些敏感元件感知柔性桿在變形狀態下產生的彎曲應變，結合變形反演算法，可以根據感知的彎曲應變來反推出變形信息，實現變形的測量。

現有技術中存在的主要問題包括：

目前，變形測量桿的反演算法包括基于應變信息的曲率計算算法、基于應變信息的梁單元算法等理論算法。但是由于變形測量桿在制備過程中，不可避免的會有制造誤差，比如柔性桿的加工誤差、應變片或光纖光柵的貼片誤差等。對于這些無法量化的誤差，采用現有的理論反演算法進行形狀反推時，就會產生較大的計算誤差，導致形狀反演結果不準確，非常不利于實際工程的變形安全信息監測，迫切需要專門的實驗校準裝置來對變形測量桿實施測試標定，得到真實的變形與敏感元件輸出之間的實際對應關系，以便準確的開展工程監測。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種用于變形測量桿標定的空間變形施加與讀取裝置，解決了現有的變形測量桿通過理論反演算法進行變形計算誤差大、缺乏專門的標定裝置的技術問題，可以得到實際變形與變形測量桿敏感元件感知的應變之間的準確對應關系，可以同時開展豎直和水平兩個方向的變形施加，且兩個方向的變形施加和讀取互不干擾。

為此，本發明采用了以下技術方案：

一種用于變形測量桿標定的空間變形施加與讀取裝置，包括底座、第一固定框、第二固定框、第一游標測量尺、第一直線軸承、第一滑動桿、第一約束環、第二游標測量尺、第二直線軸承、第二滑動桿、第二約束環、第一支撐桿和第二支撐桿；所述底座為方形板狀，上面設置有若干條互相平行的排孔；所述第一固定框和第二固定框均為中空的方框狀結構，二者平行布置，第一固定框、第二固定框均固定于底板上；所述第一游標測量尺固定在第一固定框上，所述第二游標測量尺固定在第二固定框上；所述第一直線軸承固定在第一游標測量尺上，所述第一滑動桿為一端帶有內螺紋孔的光滑圓軸，置入第一直線軸承內，可自由滑動；所述第一約束環與第一滑動桿一端的內螺紋孔固定；所述第二直線軸承固定在第二游標測量尺上；所述第二滑動桿為一端帶有內螺紋孔的光滑圓軸，置入第二直線軸承內，可自由滑動；所述第二約束環與第二滑動桿一端的內螺紋孔固定；所述第一支撐桿和第二支撐桿的尺寸及結構相同，均為一端帶有外螺紋的光桿結構，位于第一固定框和第二固定框之間，用于提供支撐。

進一步地，所述底座上的排孔設有四條，分別是第一排孔、第二排孔、第三排孔、第四排孔，每條排孔均由等間距的若干通孔組成；處于四條排孔中的相同序號的通孔互相對應；

所述第一固定框底部的框條上設置有四個第一固定框底部螺孔，與底座上面的四條排孔對應，右側框條的上方長度超出上方框條，并且右側框條兩端的右側面上設置有側面凸臺，側面凸臺上設置有側面凸臺螺孔，左側框條和右側框條的上部分別設置有支撐螺孔；