全文摘要
本实用新型公开了一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计，用于监测第一构件与第二构件之间的变形缝，包括挡板、支架和位移测量装置，所述挡板固定安装在第一构件上，所述支架固定安装在第二构件上；所述挡板包括第一侧板、第二侧板和底板，它们两两垂直围成测量空间；所述支架的头部横跨所述变形缝并延伸至所述的测量空间内，所述支架的头部设有互相垂直的X向观测孔、Y向观测孔和Z向观测孔，所述X向观测孔、Y向观测孔和Z向观测孔的外侧均安装有磁吸部，所述数显百分表的固定杆上设有与磁吸部匹配的磁吸配合部。能解决测量位置约束性差、随意性大、操作不便、监测效率低、监测精度差、测量值非真实值及仪器量程不足的问题。
主设计要求
1.一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计，用于监测第一构件（10）与第二构件（11）之间的变形缝，其特征在于：包括挡板（1）、支架（2）和位移测量装置（3），所述挡板（1）固定安装在第一构件（10）上，所述支架（2）固定安装在第二构件（11）上；所述挡板（1）包括第一侧板（101）、第二侧板（102）和底板（103），所述第一侧板（101）、第二侧板（102）和底板（103）两两垂直围成测量空间；所述支架（2）的头部横跨所述变形缝并延伸至所述的测量空间内，所述支架（2）的头部设有互相垂直的X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）和Z向观测孔（6），所述X向观测孔（4）的中心轴线垂直于所述第一侧板（101），所述Y向观测孔（5）的中心轴线垂直于所述第二侧板（102），所述Z向观测孔（6）的中心轴线垂直于所述底板（103）；所述X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）、Z向观测孔（6）的孔径与位移测量装置（3）的活动测杆的外径配合；所述X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）和Z向观测孔（6）的外侧均安装有磁吸部（12），所述位移测量装置（3）的固定杆上设有磁吸配合部（8）。
设计方案
1.一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计，用于监测第一构件（10）与第二构件（11）之间的变形缝，其特征在于：包括挡板（1）、支架（2）和位移测量装置（3），所述挡板（1）固定安装在第一构件（10）上，所述支架（2）固定安装在第二构件（11）上；
所述挡板（1）包括第一侧板（101）、第二侧板（102）和底板（103），所述第一侧板（101）、第二侧板（102）和底板（103）两两垂直围成测量空间；
所述支架（2）的头部横跨所述变形缝并延伸至所述的测量空间内，所述支架（2）的头部设有互相垂直的X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）和Z向观测孔（6），所述X向观测孔（4）的中心轴线垂直于所述第一侧板（101），所述Y向观测孔（5）的中心轴线垂直于所述第二侧板（102），所述Z向观测孔（6）的中心轴线垂直于所述底板（103）；
所述X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）、Z向观测孔（6）的孔径与位移测量装置（3）的活动测杆的外径配合；
所述X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）和Z向观测孔（6）的外侧均安装有磁吸部（12），所述位移测量装置（3）的固定杆上设有磁吸配合部（8）。
2.根据权利要求1所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述的第一构件（10）和第二构件（11）均为混凝土构件。
3.根据权利要求1所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述的位移测量装置（3）为数显百分表。
4.根据权利要求1所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述底板（103）通过膨胀螺栓固定安装在第一构件（10）上，所述支架（2）通过膨胀螺栓固定安装在第二构件（11）上。
5.根据权利要求4所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述支架（2）为L型支架，包括固定部（201）和安装部（202），所述固定部（201）通过膨胀螺栓固定安装在第二构件（11）上，所述支架（2）的头部设于所述安装部（202）的顶端。
6.根据权利要求1所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述磁吸配合部（8）为第一磁环，通过内六角顶杆（9）固定安装在所述位移测量装置（3）的固定杆的顶部；所述磁吸部（12）为第二磁环，通过安装孔（7）固定安装在所述X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）和Z向观测孔（6）的外侧。
7.根据权利要求6所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述第二磁环为钕铁硼强磁铁环，所述第二磁环与所述安装孔（7）之间设有强力胶水层。
8.根据权利要求6所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述X向观测孔（4）、Y向观测孔（5）、Z向观测孔（6）为同心孔，孔直径均为5mm。
9.根据权利要求1所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述挡板（1）为不锈钢板材，所述第一侧板（101）、第二侧板（102）的长度均为120mm，宽度均为145mm，所述底板（103）的长度和宽度均为120mm。
10.根据权利要求3所述的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，其特征在于：所述数显百分表的活动测杆的头部为球形测头。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及工程变形监测技术领域，特别涉及一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计。
背景技术
筑变形缝大致可分为三类：伸缩缝、沉降缝和防震缝，建筑物在外界因素的作用下容易产生变形，导致开裂甚至破坏，变形缝是针对这种情况而预留的构造缝。然而建筑物的安全历来是国家验收的重点，因此变形缝对建筑安全的重要性是可以想象的，只有做好变形缝的施工工作，才能更好地保护建筑物的安全。
事实上，工程建筑难以避免出现各种裂缝并且不断发展，因此为了结构的安全需要对裂缝的发育情况进行实时的检测，目前现有的裂缝监测仪器较多，用于监测建筑物各分段、分体、结构之间的相对变形或岩体的裂缝变化情况，取得了很好的效果，但也有一些缺陷。
在工程建设过程中，常采用监测混凝土建筑物裂缝、分缝或岩石裂缝的三向相对变形情况，在此过程中，通常采用三向测缝计来实现此目的，目前常用的三向测缝计有如下几类：一是利用游标卡尺或数显游标卡尺测量的设于仪器表面标点距离的三向测缝计；二是利用游标卡尺尾针、数显游标卡尺尾针、机械百分表、数显百分表插入设于仪器上的测量孔的三向测缝计。这两类三向测缝计在监测过程中，存在以下缺点：
（1）利用游标卡尺或数显游标卡尺测量的设于仪器表面标点距离的三向测缝计，在监测过程中，游标卡尺或数显游标卡尺需卡在两个测量标点之间，且需严格卡在测量标点的圆形标点的最高点，同时需手持卡紧两标点。在实际监测过程中，此圆形标点的最高点不宜寻找，即两测量标点间的最大距离不宜测量，观测过程中游标卡尺的位置约束性差，监测人员随意性大，其监测精度较差，在每次监测时，游标卡尺的放置标准不统一、监测人员的操作习惯各异，不同监测人员卡紧两个测量标点的力度不同，影响监测成果的准确性和精度。且此种观测方式需多次重复测量，才能寻找到两点间的最大距离，操作不便、耗时耗力，监测效率低。
（2）利用游标卡尺或数显游标卡尺测量的设于仪器表面标点距离的三向测缝计，当X、Y、Z三个方向上任何一个测量方向发生变形后，其余各个标点的相对位置均发生变化，实际监测结果为斜距，而非X、Y、Z三个方向直角坐标系的真实变形，测量结果为非真实值。
（3）利用游标卡尺尾针、数显游标卡尺尾针、机械百分表、数显百分表插入设于仪器上的测量孔的三向测缝计，在测量过程中，需将游标卡尺尾针或百分表的活动测杆插入测量孔，游标卡尺或百分表抵紧测量孔外侧，此种监测方法，需监测两测点间的最小值。在实际监测过程中，因游标卡尺尾针刚度小，测量孔尺寸偏大，游标卡尺尾针有一定的倾斜度，且游标卡尺或百分表抵紧测量孔过程中，需全程手持，不同监测人员的手持抵紧力度不同均会对测量结果造成较大的影响，此种观测方式需多次重复测量，才能寻找到两测点间的最小距离距离，测量精度差，操作不便，耗时耗力，监测效率低。
（4）现有上述三向测缝计量程小，一般小于25mm，在监测较大变形裂缝过程中，量程不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计，采用磁吸式安装大量程的数显百分表，XYZ三向观测孔相互垂直且集中安装于同一支架上，实现了三向测量变形缝空间数据，无需手持，提高了观测结构的精度，观测效率高。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计，用于监测第一构件与第二构件之间的变形缝，包括挡板、支架和位移测量装置，所述挡板固定安装在第一构件上，所述支架固定安装在第二构件上；
所述挡板包括第一侧板、第二侧板和底板，所述第一侧板、第二侧板和底板两两垂直围成测量空间；
所述支架的头部横跨所述变形缝并延伸至所述的测量空间内，所述支架的头部设有互相垂直的X向观测孔、Y向观测孔和Z向观测孔，所述X向观测孔的中心轴线垂直于所述第一侧板，所述Y向观测孔的中心轴线垂直于所述第二侧板，所述Z向观测孔的中心轴线垂直于所述底板；
所述X向观测孔、Y向观测孔、Z向观测孔的孔径与位移测量装置的活动测杆的外径配合；
所述X向观测孔、Y向观测孔和Z向观测孔的外侧均安装有磁吸部，所述位移测量装置的固定杆上设有磁吸配合部。
进一步地，第一构件和第二构件均为混凝土构件。
进一步地，所述位移测量装置为数显百分表。
进一步地，所述底板通过膨胀螺栓固定安装在第一构件上，所述支架通过膨胀螺栓固定安装在第二构件上。
进一步地，所述支架为L型支架，包括固定部和安装部，所述固定部通过膨胀螺栓固定安装在第二构件上，所述支架的头部设于所述安装部的顶端。
进一步地，所述磁吸配合部为第一磁环，通过内六角顶杆固定安装在所述位移测量装的固定杆的顶部；所述磁吸部为第二磁环，通过安装孔固定安装在所述X向观测孔、Y向观测孔和Z向观测孔的外侧。
进一步地，所述第二磁环为钕铁硼强磁铁环，所述第二磁环与所述安装孔之间设有强力胶水层。
进一步地，所述挡板为不锈钢板材，所述第一侧板、第二侧板的长度均为120mm，宽度均为145mm，所述底板的长度和宽度均为120mm。
进一步地，所述X向观测孔、Y向观测孔、Z向观测孔为同心孔，孔直径均为5mm。
进一步地，所述数显百分表的活动测杆的头部为球形测头。
本实用新型的有益效果是：
1）本实用新型的磁吸式数显大量程三向机械测缝计，将测量孔集中于支架上，量程大，三个方向上测缝计量程均可达到±50mm，量程大于现有的机械三向测缝计。
2）采用大量程数显百分表，量程大，监测数据直接读取，方便快捷，提高了观测效率；同时采用磁吸式吸附方式将数显百分表安装在支架上的观测孔内，数显百分表在支架上安装好之后不会晃动十分稳定，同时由于XYZ向观测孔都安装在同一个支架上，相比三个观测孔不是安装在同一个架上的情况，增大了数显百分表的测头的头部与挡板接触的面积，也就增大了量程，观测时数显百分表拔插方便，观测过程中无需手持，避免人工观测过程中手持百分表力度不同，造成的观测误差，从而提高了观测精度，观测效率高。
3）XYZ向观测孔的内径与数显百分表活动测杆外径匹配，避免数显百分表活动测杆在孔中晃动，提高了观测精度和数据的稳定性。
4）数显百分表活动测杆头部为球形测头，在与三个方向的挡板接触时，球形测头可确保接触点为最高点，监测结果真实可靠。
5）支架上的XYZ向观测孔与挡板相互垂直，变形缝任何一方向发生变化，均不会对其他方向的观测结果造成影响，监测结果真实可靠。
附图说明
图1为本实用新型的磁吸式数显大量程三向机械测缝计整体结构示意图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型的正视图；
图4为本实用新型的侧视图；
图中，1-挡板，101-第一侧板，102-第二侧板，103-底板，2-支架，201-固定部，202-安装部，3-位移测量装置，4- X向观测孔，5- Y向观测孔，6- Z向观测孔，7-安装孔，8-磁吸配合部，9-内六角顶杆，10-第一构件，11-第二构件，12-磁吸部。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：
如图1-4所示，一种磁吸式数显大量程三向机械测缝计，用于监测第一构件10与第二构件11之间的变形缝，所述第一构件10和第二构件11可为混凝土构件；也可用于监测混凝土建筑物的变形缝，还可以用于监测建筑物各分段、分体、结构之间的相对变形或岩体的裂缝变化情况，包括挡板1、支架2和位移测量装置3，所述挡板1固定安装在第一构件10上，所述支架2固定安装在第二构件11上；
所述挡板1包括第一侧板101、第二侧板102和底板103，所述第一侧板101、第二侧板102和底板103两两垂直围成测量空间；
所述支架2的头部横跨所述变形缝并延伸至所述的测量空间内，所述支架2的头部设有互相垂直的X向观测孔4、Y向观测孔5和Z向观测孔6，所述X向观测孔4的中心轴线垂直于所述第一侧板101，所述Y向观测孔5的中心轴线垂直于所述第二侧板102，所述Z向观测孔6的中心轴线垂直于所述底板103，支架2上的XYZ向观测孔与挡板相互垂直，变形缝任何一方向发生变化，均不会对其他方向的观测结果造成影响，监测结果真实可靠。
所述X向观测孔4、Y向观测孔5、Z向观测孔6的孔径与位移测量装置3的活动测杆的外径配合；
所述X向观测孔4、Y向观测孔5和Z向观测孔6的外侧均安装有磁吸部12，所述位移测量装置3的固定杆上设有与所述X向观测孔4、Y向观测孔5、Z向观测孔6匹配的磁吸配合部8。
所述位移测量装置3为数显百分表，所述数显百分表3的活动测杆穿设于所述支架2的头部的任一向观测孔通过磁吸配合部8与所述磁吸部12吸合，XYZ向观测孔的内径与数显百分表3的活动测杆外径匹配，避免数显百分表活动测杆在孔中晃动，可以提高了观测精度和数据的稳定性。
所述底板103通过膨胀螺栓固定安装在第一构件10上，所述支架2通过膨胀螺栓固定安装在第二构件11上，所述第一侧板101平行与变形缝平行。
所述支架2为L型支架，包括固定部201和安装部202，所述固定部201通过膨胀螺栓固定安装在第二构件11上，所述安装部202与所述第一侧板101垂直，与所述第二侧板102平行，初始安装状态下，保证所述支架2的头部设于所述安装部202的顶端且位于所述测量空间的中心位置，以获得最大的量程。
优选地，所述磁吸配合部8为第一磁环，通过内六角顶杆9固定安装在所述数显百分表3的固定杆的顶部；所述磁吸部12为第二磁环，通过安装孔7固定安装在所述X向观测孔4、Y向观测孔5和Z向观测孔6的外侧。
所述第一磁环可采用环形磁环，所述第二磁环作为观测孔磁环，可为钕铁硼强磁铁环，所述第二磁环与所述安装孔7之间设有强力胶水层，可以将观测孔磁环牢牢固定在安装孔7内。
所述X向观测孔4、Y向观测孔5、Z向观测孔6安装孔7为同心孔，安装孔7也可以是它们的同心孔，所述X向观测孔4、Y向观测孔5和Z向观测孔6的直径均为5mm。
所述挡板1为不锈钢板材，挡板1表面光滑平整，所述第一侧板101、第二侧板102的长度均为120mm，宽度均为145mm，所述底板103的长度和宽度均为120mm，这样第一侧板101、第二侧板102以及底板103就围成了 一个长宽高为120mm*120mm*145mm的挡板1，这样在XYZ三向上，不管变形缝的空间距离如何移动，该数显百分表的测头的头部与挡板1接触的面积增大了，数显百分表的测头的头部在挡板1上的滑动距离也就增大了，增大了量程，三个方向测缝计量程均可达到±50mm，量程大于现有的机械三向测缝计。
所述数显百分表3的活动测杆头部为球形测头，在与三个方向的挡板接触时，球形测头可确保接触点为最高点，监测结果真实可靠。
本实用新型的机械测缝计采用大量程数显百分表，量程大，监测数据直接读取，方便快捷，提高了观测效率；同时采用磁吸式吸附方式将数显百分表安装在支架上的观测孔内，数显百分表在支架上安装好之后不会晃动十分稳定，同时由于XYZ向观测孔都安装在同一个支架上，相比三个观测孔不是安装在同一个架上的情况，增大了数显百分表的测头的头部与挡板接触的面积，也就增大了量程，观测时数显百分表拔插方便，观测过程中无需手持，避免人工观测过程中手持百分表力度不同，造成的观测误差，从而提高了观测精度，观测效率高。
本实用新型的磁吸式数显大量程三向机械测缝计的使用方法如下：
首先，在裂缝两侧分别采用膨胀螺栓打孔安装所述挡板1和支架2。
再次，首次监测前，将第一磁环穿入所述数显百分表3固定杆部位，用内六角专用扳手将内六角顶杆9牢固的将第一磁环固定在数显百分表3的固定杆部位。
监测时，将数显百分表3插入需要支架2上的XYZ向其中一个测量孔，数显百分表3的球形测头到达挡板1后，匀速压缩数显百分表3，数显百分表3的活动测杆会缩短，直至固定于数显百分表3上的第一磁环与XYZ向其中一个第一磁环吸合在一起，观测人员即可将手离开数显百分表3，读取数显百分表3的读数。该方向观测完毕，拔出数显百分表，即可完成该方向的测量，然后依次完成其余两个方向上的测量，完成后，将数显百分表妥善收纳于包装盒中，下次监测可直接使用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920047521.0
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209147915U
授权时间:20190723
主分类号:G01B 5/30
专利分类号:G01B5/30
范畴分类:31B;
申请人:中国水利水电第七工程局有限公司
第一申请人:中国水利水电第七工程局有限公司
申请人地址:610000 四川省成都市郫都区郫筒镇北大街成灌东路349号
发明人:何领军;王华;唐珂
第一发明人:何领军
当前权利人:中国水利水电第七工程局有限公司
代理人:夏柯双
代理机构:51255
代理机构编号:成都厚为专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计