一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，包括激光測距儀、反射標靶和上位機，反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。本實用新型專利技術的技術效果在于，通過低成本實現了自動測量橋梁撓度，且結構簡單，操作方便。便于實現現場實時監控及大面積推廣。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置。
技術介紹
橋梁是道路的重要組成部分，也是道路安全的重點控制部位。橋梁的撓度變形是橋梁結構安全性的重要指標，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。特別在通過荷載大、頻率高的橋梁需要對橋梁的動、靜態撓度進行自動化測量及監控，目前在橋梁撓度的測量上，一般采用中有下列幾種方法:一:傳統手工測量方法:1.百分表測量法:百分表測量法是較傳統的撓度測量方法。2.精密水準儀測量法:水準測量又名“幾何水準測量”，是用水準儀和水準尺測定地面上兩點間高差的方法。3.全站儀測量法:全站儀撓度測量基本原理是三角高程測量。三角高程測量通過測量兩點間的水平距離和豎直角求定兩點間高差的方法。上述的人工測量方法，工作量大、測量誤差大，現在已較少用在需要長期大量對撓度進行測量的場合。二:橋梁撓度自動檢測方法:1.連通管測量法:利用連通管原理，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的變化。2.傾角儀法:使用傾角法測量橋梁的撓度，并不同于傳統的方法如百分表法、水準儀法直接測得橋梁某一點的撓度值，而是首先使用傾角儀測得橋梁變形時幾個截面的的傾角，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意一點的撓度值。3.激光圖像撓度測量:激光圖像撓度測量利用了激光良好的方向性。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。4.光電成像撓度測量:光電成像撓度測量是在橋梁的測點上安裝一個目標靶，并在革El上制作一個光學標志點(光標)。通過光學系統(光學鏡頭)把標志點成像在ccd接收面陣上，當橋梁產生撓度/位移時，目標靶也隨之移動。通過測出靶上光標點在ccd接收面上成像位置的變化值，就可計算出橋梁實際的撓度/位移量。上述的自動測量橋梁撓度方法有其優點、能夠滿足自動測量的要求，但是結構、組成較復雜，價格較貴。
技術實現思路
為了解決目前橋梁撓度測量的不足，本技術提供一種結構簡單，操作方便的非接觸式自動測量橋梁撓度裝置及方法。為了實現上述技術目的，本技術的技術方案是，一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，包括激光測距儀、反射標靶和上位機，所述的反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，所述的激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，所述的反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，所述的反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。所述的一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，所述的反射標靶為三棱柱，所述的三棱柱的其中一個矩形面朝向激光測距儀用于反射激光。所述的一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，所述的反射標靶包括反射板和反射板懸掛臂，所述的反射板通過反射板懸掛臂固定于橋梁下且朝向激光測距儀用于反射激光。所述的一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，所述的反射標靶為圓錐體，所述的圓錐體的錐尖向下固定于橋梁下以用于反射激光。一種非接觸式自動測量橋梁撓度的方法，采用上述的裝置，包括以下步驟:步驟1:橋梁沒有荷載時，橋梁下的反射標靶位于垂直方向的D1位置，激光測距儀測得自身與反射標靶的反射面之間的距離L1;步驟2:橋梁有工作荷載時引起橋梁的梁變形，橋梁下的反射標靶位向下位移到垂直方向的D2位置，激光測距儀測得自身與反射標靶的反射面之間的距離L2;步驟3:計算反射標靶的位移L=L1-L2，再由已知的反射面與垂直方向的夾角α求得橋梁形變位移D=L/sina ；步驟4:由橋梁形變位移D根據撓度計算公式求得橋梁撓度。本技術的技術效果在于，通過低成本實現了自動測量橋梁撓度，且結構簡單，操作方便。便于實現現場實時監控及大面積推廣。下面結合附圖對本技術作進一步說明。【附圖說明】圖1為本技術實施例1的結構示意圖；圖2為本技術實施例2的結構示意圖；圖3為本技術計算橋梁位移的示意圖；其中I為激光測距儀、2為反射標靶、3為待測撓度橋梁的梁、4為待測撓度橋梁的橋墩。【具體實施方式】實施例1:參見圖1，本實施例裝置包括激光測距儀、反射標靶和上位機，反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，反射面激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。為了實現激光反射，本實施例中采用的反射標靶為三棱柱，三棱柱的其中一個矩形面朝向激光測距儀用于反射激光。實施例2:參見圖2，本實施例裝置包括激光測距儀、反射標靶和上位機，反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，反射面激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。為了實現激光反射，本實施例中采用的反射標靶包括反射板和反射板懸掛臂，反射板通過反射板懸掛臂固定于橋梁下且朝向激光測距儀用于反射激光。實施例3:本實施例裝置包括激光測距儀、反射標靶和上位機，反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，反射面激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。為了實現激光反射，本實施例的反射標靶為圓錐體，圓錐體的錐尖向下固定于橋梁下以用于反射激光，雖然圓錐的側面為曲面，但是由于激光自身聚集發射后，在反射面上僅為一個小點，故曲面同樣能達到所需的反射效果。上述實施例工作原理如下:步驟1:橋梁沒有荷載時，橋梁下的反射標靶位于垂直方向的D1位置，激光測距儀測得自身與反射標靶的反射面之間的距離L1;步驟2:橋梁有工作荷載時引起橋梁的梁變形，橋梁下的反射標靶位向下位移到垂直方向的D2位置，激光測距儀測得自身與反射標靶的反射面之間的距離L2;步驟3:計算反射標靶的位移L=L1-L2，再由已知的反射面與垂直方向的夾角α求得橋梁形變位移D=L/sina ；步驟4:由橋梁形變位移D求得橋梁撓度，由于撓度計算公式為已知公式，故只需得到準確的橋梁形變位移D，即可計算得到橋梁撓度。【主權項】1.一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，其特征在于，包括激光測距儀、反射標靶和上位機，所述的反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，所述的激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，所述的反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，所述的反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。2.根據權利要求1所述的一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，其特征在于，所述的反射標靶為三棱柱，所述的三棱柱的其中一個矩形面朝向激光測距儀用于反射激光。3.根據權利要求1所述的一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，其特征在于，所述的反射標靶包括反射板和反射板懸掛臂，所述的反射板通過反射板懸掛臂固定于橋梁下且朝向激光測距儀用于反射激光。4.根據權利要求1所述的一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，其特征在于，所述的反射標靶為圓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非接觸式自動測量橋梁撓度裝置，其特征在于，包括激光測距儀、反射標靶和上位機，所述的反射標靶固定于待測撓度橋梁的梁下，所述的激光測距儀固定于待測撓度橋梁的橋墩處，激光測距儀朝向反射標靶照射，上位機通信連接激光測距儀，所述的反射標靶包括一個朝向激光測距儀用于反射激光的反射面，所述的反射面在朝向激光測距儀的方向上與水平面呈銳角。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾胡，
申請(專利權)人：湖南建研信息技術股份有限公司，
類型：新型
國別省市：湖南;43