全文摘要
本实用新型公开一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，包括工字形推拉杆、U形异径储液管、液位升降读取器、J形基座和底座。所述U形异径储液管为一耐腐蚀、高抗压抗爆的U形玻璃管或透明塑料管，其左管直径是右管直径的三倍，左右管管外右侧均印有零位双向刻度，右管出口顶部设有封盖，封盖正中有小孔；所述工字形推拉杆，上面为磁性吸盘，下面⊥形杆置于所述U形异径储液管的左管内；所述液位升降读取器，包含隔离式液位检测感应器和数据信息发射器；所述J形基座，用于稳固所述U形异径储液管和所述液位升降读取器。本检测装置构件简易、使用成本低，能精细准确获取板梁测点处上下位移值，可用于检测和监控桥梁铰缝的安全。
主设计要求
1.一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，包括工字形推拉杆（1）、U形异径储液管（2）、液位升降读取器（3）、J形基座（4）和底座（5），其特征在于：所述U形异径储液管（2）为一耐腐蚀、高抗压抗爆的U形玻璃管或透明塑料管，U形异径储液管左管（21）直径是U形异径储液管右管（22）直径的三倍，U形异径储液管左管（21）右侧与U形异径储液管右管（22）右侧均印有零位双向刻度，U形异径储液管左管（21）内含能做活塞运动的⊥形杆（12），U形异径储液管右管（22）的出口带U形异径储液管右管封盖（23），便于添加液体；所述工字形推拉杆（1），上面为磁性吸盘（11），方便安装并能随时调整，安装时能牢固吸附在上面底座（5）上，下面⊥形杆（12）置于所述U形异径储液管左管（21）内并与上面磁性吸盘（11）连为一体，工作时做上下活塞运动；所述液位升降读取器（3），包含隔离式液位检测感应器和数据信息发射器，隔离式液位检测感应器安装在左外侧,与所述U形异径储液管右管（22）贴合，感应U形异径储液管右管（22）内液位升降，并通过导线与右边内部的数据信息发射器连接，数据信息发射器能将液位升降情况以无线电信号的形式发送出去，所述隔离式液位检测感应器和所述数据信息发射器自带电池，能保证液位升降读取器（3）在相应检测时间段正常运行；所述J形基座（4），上底面为板面结构，可用膨胀螺栓（6）固定在板梁下，通过两个圈箍（7）、J形基座左侧上底部弧形凹槽(42)、J形基座左下部弧形凹槽(41)及J形基座左下部弧形凹槽的顶部(411)来稳固所述U形异径储液管（2）和所述液位升降读取器（3）。
设计方案
1.一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，包括工字形推拉杆（1）、U形异径储液管（2）、液位升降读取器（3）、J形基座（4）和底座（5），其特征在于：所述U形异径储液管（2）为一耐腐蚀、高抗压抗爆的U形玻璃管或透明塑料管，U形异径储液管左管（21）直径是U形异径储液管右管（22）直径的三倍，U形异径储液管左管（21）右侧与U形异径储液管右管（22）右侧均印有零位双向刻度，U形异径储液管左管（21）内含能做活塞运动的⊥形杆（12），U形异径储液管右管（22）的出口带U形异径储液管右管封盖（23），便于添加液体；所述工字形推拉杆（1），上面为磁性吸盘（11），方便安装并能随时调整，安装时能牢固吸附在上面底座（5）上，下面⊥形杆（12）置于所述U形异径储液管左管（21）内并与上面磁性吸盘（11）连为一体，工作时做上下活塞运动；所述液位升降读取器（3），包含隔离式液位检测感应器和数据信息发射器，隔离式液位检测感应器安装在左外侧,与所述U形异径储液管右管（22）贴合，感应U形异径储液管右管（22）内液位升降，并通过导线与右边内部的数据信息发射器连接，数据信息发射器能将液位升降情况以无线电信号的形式发送出去，所述隔离式液位检测感应器和所述数据信息发射器自带电池，能保证液位升降读取器（3）在相应检测时间段正常运行；所述J形基座（4），上底面为板面结构，可用膨胀螺栓（6）固定在板梁下，通过两个圈箍（7）、J形基座左侧上底部弧形凹槽(42)、 J形基座左下部弧形凹槽(41)及J形基座左下部弧形凹槽的顶部(411)来稳固所述U形异径储液管（2）和所述液位升降读取器（3）。
2.根据权利要求1所述一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，其特征在于：所述U形异径储液管（2），其U形异径储液管右管（22）右侧零刻度位比U形异径储液管左管（21）右侧零刻度位高出10cm以上；所述U形异径储液管左管（21）直径为U形异径储液管右管（22）直径的三倍，在同等高度下左管段液体体积是右管段液体体积的三倍，当左侧装置下沉导致⊥形杆（12）在U形异径储液管左管（21）中下压1个长度单位时，由于液体体积不变性及左右管直径的比例，U形异径储液管右管（22）中液体液面会上升3个长度单位，当右侧装置下沉导致U形异径储液管（2）下降，使U形异径储液管左管液面下离⊥形杆底面（121）1个长度单位时，在U形异径储液管左管液面与⊥形杆底面（121）之间形成了1个长度单位的圆柱形低压空间，由于液体压强及液体体积的不变性，U形异径储液管右管（22）中的液体压向U形异径储液管左管（21），并填满整个圆柱形低压空间，此时U形异径储液管右管（22）中液体液面会下降3个长度单位，这样⊥形杆底面（121）与U形异径储液管左管（21）液面位置只要有细微的相对移动，都会引起U形异径储液管右管（22）中液面成三倍的明显升降，能使所述液位升降读取器（3）顺利清晰地读取液位升降数据。
3.根据权利要求1所述一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，其特征在于：所述工字形推拉杆（1）通过上底面磁性吸盘（11）牢固地吸附在左板梁下的底座(5)上，U形异径储液管（2）通过J形基座（4）固定在右板梁下，当左右板梁产生相对位移，左板梁相对右板梁向下移动时，⊥形杆（12）活塞下压，U形异径储液管右管（22）中液面会升高，液面升高后其相对于初始液面高出的最大刻度值定义为△L1<\/sub>；当左右板梁产生相对位移，右板梁相对左板梁向下移动时，致使右侧J形基座（4）带动U形异径储液管（2）下降，U形异径储液管左管（21）液面下离⊥形杆底面（121），在U形异径储液管左管（21）液面与⊥形杆底面（121）之间形成了圆柱形低压空间，由于液体压强及液体体积的不变性，U形异径储液管右管（22）中的液体压向U形异径储液管左管（21），并填满整个圆柱形低压空间，U形异径储液管右管（22）中液面下降，液面下降后其相对于初始液面下降的最大刻度值定义为△L2<\/sub>，这样由于左右板梁发生垂向相对位移，可以得到U形异径储液管右管（22）中液面上下移动的最大液位差为△L1<\/sub>+△L2<\/sub>，进而得到左右板梁垂向相对位移的最大值为（△L1<\/sub>+△L2<\/sub>）／3，从而也就能精确获取相邻板梁铰缝两侧垂向相对位移的最大值也为（△L1<\/sub>+△L2<\/sub>）／3。
4.根据权利要求1所述一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，其特征在于：所述U形异径储液管左管（21）中⊥形杆（12）做活塞运动灵敏易动，杆边缘密封性强，不会有液体渗出；所述U形异径储液管右管封盖（23），其上方正中带有U形异径储液管右管封盖小孔（231），保证管内外大气压强相等；所述U形异径储液管（2）内所储液体为无毒、无腐蚀性、不易挥发、不易蒸发、低粘性的液体。
5.根据权利要求1所述一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，其特征在于：液压检测装置安装时，通过调整U形异径储液管（2）的上下位置，使⊥形杆底面（121）与U形异径储液管左管零刻度位（211）对齐，并保证U形异径储液管左管（21）下垂在⊥形杆（12）正下方,U形异径储液管右管（22）垂悬不偏移，并使U形异径储液管右下底部贴合在J形基座左侧上底部弧形凹槽（42）内, U形异径储液管右下侧大径部位卡在J形基座左下部弧形凹槽的顶部（411）下，并贴在J形基座左下部弧形凹槽（41）内，然后通过圈箍（7）将U形异径储液管右管（22）固稳不被滑移；添加液体时，拧开U形异径储液管右管封盖（23），慢慢倒入满足要求的液体，直至液体升至U形异径储液管右管零刻度位（221）处为止，然后拧紧U形异径储液管右管封盖（23）。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及桥梁安全检测领域，具体地说，是一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置。
背景技术
在中小跨径的桥梁中，工程界普遍采用预制空心板梁，空心板梁之间通过铰接缝横向连接来传递剪力,以实现荷载的横向传递。铰缝作为受力构件发挥着重要的联接作用，铰缝完好时，可以将作用在某个板梁上的有效荷载部分传至其相邻板梁上，使各板梁共同受力，提高桥的整体承载能力；当铰缝出现不同程度的损伤时，各板梁间的横向联系削弱，影响车辆荷载的横向传递，造成单梁受力，加剧桥面铺装开裂，严重影响运营阶段桥梁的安全。因此，准确评价铰缝损伤程度对判断桥梁的结构安全有重要意义。为此，桥梁工程师设计和开发了一些检测铰缝损伤定量指标的装置，但这些检测装置功效不一，优缺点并存，难以满足各种情况下桥梁检测的要求。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，并通过以下技术方案来实现：
本实用新型提供一种板梁铰缝两侧垂向相对位移的液压检测装置，包括工字形推拉杆、U形异径储液管、液位升降读取器、J形基座、底座。所述U形异径储液管为一U形高抗压抗爆玻璃管或高抗压透明塑料管，左管直径是右管直径的三倍，左管右侧与右管右侧均印有零位双向刻度，左管内含能做活塞运动的⊥形杆，右管含带封盖的出口，便于添加液体；所述工字形推拉杆，上面为磁性吸盘，可以方便安装并能随时调整，而且安装时能牢固吸附在上面底座上，下面⊥形杆件置于所述U形异径储液管内并与上面磁性吸盘连为一体，工作时做上下活塞运动；所述液位升降读取器，包含隔离式液位检测感应器和数据信息发射器，隔离式液位检测感应器安装在左外侧与所述U形异径储液管右管贴合，感应液位升降，再通过导线与数据信息发射器连接，数据信息发射器将液位升降情况以无线电信号的形式发送出去；所述J形基座，其左下部及上底部均带有贴合U形异径储液管的弧形凹槽,利于托住并固稳U形异径储液管,还通过圈箍将所述U形异径储液管和所述液位升降读取器固稳在J形基座上。
作为优选的，在本实用新型中，所述U形异径储液管耐腐蚀，并有很好的抗压抗爆性能。左管中⊥形杆做活塞运动灵敏易动，同时杆边缘密封性强，不会有液体渗出；右管出口带有盖子，盖子正上方带小孔，以便里外大气压强相等；管内所储液体为无毒、无腐蚀性、不易挥发且不易蒸发、低粘性的液体,添加液体时，拧开U形异径储液管右管封盖，慢慢倒入满足要求的液体，直至液体升至U形异径储液管右管零刻度位处为止，然后拧紧封盖。
进一步的，在本实用新型中，所述U形异径储液管，其左管和右管的右侧都设有零位双向刻度，右管右侧零位比左管右侧零位高出10cm以上，且左管直径为右管直径的三倍，这样在同等高度下左管段液体体积是右管段液体体积的三倍。工作状态中，U形异径储液管添装满足要求的液体，当左侧装置下沉导致⊥形杆在U形异径储液管左管中下压1个长度单位时，由于液体体积不变性及左右管直径的比例，U形异径储液管右管中液体液面会上升3个长度单位；当右侧装置下沉导致U形异径储液管下降，使U形异径储液管左管液面下离⊥形杆底面1个长度单位时，此时在左管液面与⊥形杆底面间形成了1个长度单位的圆柱形低压空间，由于液体压强及液体体积的不变性，右管中的液体压向左管，并填满整个圆柱形低压空间，U形异径储液管右管中液体液面会下降3个长度单位。 这样⊥形杆底面与U形异径储液管左管液面位置只要有细微的相对移动，都会引起U形异径储液管右管中液面成三倍的明显升降，显然能使所述液位升降读取器顺利清晰地读取液位升降数据。
进一步的，在本实用新型中，工字形推拉杆通过上底面磁性吸盘牢固地吸附在左板梁下的底座上，U形异径储液管通过J形基座固定在右板梁下；当左板梁相对右板梁向下位移时，⊥形杆活塞下压，U形异径储液管右管中液面升高，液面升高后其相对于初始液面高出的最大刻度值定义为△L1<\/sub>，当右板梁相对左板梁向下位移时，致使右侧J形基座带动U形异径储液管下降，U形异径储液管左管液面下离⊥形杆底面，在左管液面与⊥形杆底面之间形成了圆柱形低压空间，由于液体压强及液体体积的不变性，U形异径储液管右管中的液体压向U形异径储液管左管，并填满整个圆柱形低压空间，U形异径储液管右管中液面下降，液面下降后其相对于初始液面下降的最大刻度值定义为△L2<\/sub>，这样由于左右板梁垂向相对位移，可以得到U形异径储液管右管中液面上下移动的最大液位差为△L1<\/sub>+△L2<\/sub>，那么也就能得到左右板梁垂向相对位移的最大值为（△L1<\/sub>+△L2<\/sub>）／3，从而也就能精确获取相邻板梁铰缝两侧垂向相对位移的最大值也为（△L1<\/sub>+△L2<\/sub>）／3。
作为优选的，在本实用新型中，所述工字形推拉杆，安装时将顶部的磁性吸盘强力地吸附在上面的底座上，下面⊥形杆的底面与U形异径储液管左管的零位刻度对齐，并保证U形异径储液管左管下垂在⊥形杆正下方,U形异径储液管右管垂悬不偏移。
作为优选的，在本实用新型中，所述液位升降读取器，包含隔离式液位检测感应器和数据信息发射器两部分，其中隔离式液位检测感应器安装在左外侧，与所述U形异径储液管在右管刻度处贴合，以便灵敏感应液位升降；数据信息发射器安装在右边内部，如果数据信息发射器体积过大，在U形异径储液管右管和J形基座之间容纳不下，也可将数据信息发射器分出安装在J形基座右边，这样隔离式液位检测感应器在J形基座左边能感应所述U形异径储液管右管中的液位升降，获取液位升降值，然后通过导线将液位升降值传递至数据信息发射器，数据信息发射器将液位升降情况通过无线电数据信号发送至控制室电脑，让电脑接收处理分析。隔离式液位检测感应器和数据信息发射器自带电池，可以保证相应检测时间段正常运行。
作为优选的，在本实用新型中，所述J形基座，可以由铝金属铸制，上面为板面结构，可以通过膨胀螺栓固定在右板梁下，其左下部及上底部均带有贴合所述U形异径储液管的弧形凹槽；上底部弧形凹槽利于托住所述U形异径储液管，左下部弧形凹槽能固稳所述U形异径储液管,使U形异径储液管右下侧大径部位卡在J形基座左下部弧形凹槽顶部下，并贴在J形基座左下部弧形凹槽内，然后通过圈箍将U形异径储液管右管固稳在J形基座上；当右板梁向下位移时,保证所述U形异径储液管牢固地贴合在J形基座上,不会被滑移而产生位移误差。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
（1）无需接电、自带电池，这样减少安装供电等麻烦。
（2）获取的上下位移值精细准确，由于U形异径储液管左管半径是右管半径的三倍，左右板梁只要有细微的相对移动，都会引起U形异径储液管右管中液面成三倍的明显升降，能使液位升降读取器顺利清晰地读取液位升降数据。
（3）由于采用了无线发射器，检测期间无需人员值守，只要在室内通过电脑接收并进行数据处理分析。
（4）构件简易易生产、使用成本低，安装好以后，可以长时间用于检测和监控。
（5）可以在多个铰缝侧同时使用，也可多个编号串联使用，用于检测和监控整个桥梁铰缝的安全。
附图说明
图1 是本实用新型的结构示意图；
图2是工字形推拉杆截面结构示意图；
图3是U形异径储液管截面结构示意图；
图4是J形基座截面示意图；
图5是J形基座结构左视图；
图6是液位升降读取器示意结构俯视图；
图7是本实用新型装置使用时的结构示意图。
图中，1—工字形推拉杆，11—磁性吸盘，12—⊥形杆，121—⊥形杆底面；2—U形异径储液管，21—U形异径储液管左管，211—U形异径储液管左管零刻度位，22—U形异径储液管右管，221—U形异径储液管右管零刻度位，23—U形异径储液管右管封盖，231—U形异径储液管右管封盖小孔；3—液位升降读取器，31—液位升降读取器中数据信息发射器天线；4—J形基座，41—J形基座左下部弧形凹槽，411—J形基座左下部弧形凹槽的顶部，42—J形基座左侧上底部弧形凹槽；5—底座；6—膨胀螺栓；7—圈箍，71—圈箍螺旋钮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明，本实施例用于更加清晰地解析本实用新型的技术方案，并非以此来限制本实用新型的保护范围。
在车辆通行中，板梁受力变化最大的部位是板梁的中间段，所以检测装置选择安装在板梁的中间段。在所需要检测的板梁的中间段，在铰缝两侧的板梁下选好位置，先在右板梁下方的恰当位置用膨胀螺栓6固定好J形基座4，根据U形异径储液管2的宽度在左板梁下方的恰当位置用膨胀螺栓6固定好底座5，接着将工字形推拉杆1通过磁性吸盘11吸附到底座5上，调整U形异径储液管2，将液位升降读取器3贴合到U形异径储液管右管22的右侧，用圈箍7在上下两处将U形异径储液管2和液位升降读取器3圈固到J形基座4上，再用圈箍螺旋钮71慢慢拧紧，一边稳固一边调整，使U形异径储液管左管21下垂在⊥形杆12正下方，以便⊥形杆12能灵活地做活塞运动，U形异径储液管右管22垂悬不偏移,并使U形异径储液管右下底部贴合在J形基座左侧上底部弧形凹槽42内, U形异径储液管右下侧大径部位卡在J形基座左下部弧形凹槽顶部411下，并贴在J形基座左下部弧形凹槽41内,并且使⊥形杆底面121与 U形异径储液管左管零刻度位211对齐，按照上述要求调整整个装置，达到要求后再固稳；然后，拧开U形异径储液管右管封盖23，慢慢倒入满足要求的液体，直至液体升至U形异径储液管右管零刻度位221处为止，然后拧紧封盖23；最后，装上隔离式液位检测感应器和数据信息发射器的自带电池，并开启隔离式液位检测感应器和数据信息发射器，这样整个检测装置算安装完成，以上操作均需在无车辆通行桥梁的情况下进行。
当桥梁实施检测的时间较长时，如果U形异径储液管2中的液体部分挥发或蒸发，可以拧开U形异径储液管右管上方的封盖23，添加适当的液体，使液位不低于U形异径储液管右管的零刻度位221，然后拧紧封盖23。
车辆荷载通过桥梁时，如果铰缝出现不同程度的损伤，那么各板梁间的横向联系削弱，加重单梁受力，使各板梁侧产生相对位移。当左板梁荷载大于右板梁荷载使左右板梁产生相对位移时，左板梁相对右板梁会向下移动，⊥形杆活塞12下压，此时U形异径储液管右管22中液面升高，在车辆荷载不断地通过桥梁时，会得到液面升高后其相对于初始液面高出的最大刻度值（定义为△L1<\/sub>）；当右板梁荷载大于左板梁荷载使左右板梁产生相对位移时，右板梁相对左板梁会向下移动，此时右侧J形基座4下移致U形异径储液管2下降，使U形异径储液管左管液面下离⊥形杆12，在⊥形杆底面121与液面间形成了圆柱形低压空间，由于液体压强及液体体积的不变性，右管中的液体压向左管，并填满整个圆柱形低压空间，U形异径储液管右管22中液面也下降，在车辆荷载不断地通过桥梁的过程中，会得到液面下降后其相对于初始液面下降的最大刻度值（定义为△L2<\/sub>）。这样，由于左右板梁垂向相对位移，便得到U形异径储液管右管中液面上下移动的最大液位差为△L1<\/sub>+△L2<\/sub>，那么也就能得到左右板梁垂向相对位移的最大值为（△L1<\/sub>+△L2<\/sub>）／3，从而也就能精确获取相邻板梁铰缝两侧垂向相对位移的最大值也为（△L1<\/sub>+△L2<\/sub>）／3。
利用U形异径储液管右侧的隔离式液位检测感应器，灵敏地获取液位升降的数值，再通过导线将液位升降值传递到内部(或J形基座4右边)的数据信息发射器，数据信息发射器将液位升降情况通过无线电数据信号进行发送，这样在相应的检测时间段，桥梁检测工程师就可以在室内通过电脑接收并进行数据处理分析。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920289457.7
申请日:2019-03-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:44(广东)
授权编号:CN209524890U
授权时间:20191022
主分类号:G01B 13/12
专利分类号:G01B13/12
范畴分类:31B;
申请人:王子琛
第一申请人:王子琛
申请人地址:528500 广东省佛山市高明区荷城街道荷香路346号4座1梯602房
发明人:王子琛
第一发明人:王子琛
当前权利人:王子琛
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计