专利名称：一种用于建筑结构位移测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是测试装置，尤其是一种用于建筑结构位移测试装置。
背景技术：
建筑结构位移测试是监理项目之一，目前建筑结构位移测试通常采用百分表位 移计、电阻式位移计、经纬仪、水准仪等测试方法，其存在以下不足百分表位移计安装容易 受到测量现场的条件限制，并且不能远距离读数；现有的电阻式位移计体积过大，安装有一 定的困难；经纬仪、水准仪受到测量场地的限制较多，很多情况下无法提供足够的视角。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的不足，提供一种测量精度
高、抗干扰能力强的用于建筑结构位移测试装置。 本实用新型通过以下方法得以解决。 这种用于建筑结构位移测试装置，包括电测位移计、磁力表座和数字显示器。 这种用于建筑结构位移测试装置的特点是所述电测位移计是一种电阻式线性位 移传感器；所述电阻式线性位移传感器安装在磁力表座上，电阻式线性位移传感器与数字 显示器之间通过电缆连接。所述电阻式线性位移传感器获得的单位为Q的测试电阻值信 号通过电缆传输给数字显示器，由数字显示器转换为单位为mm的位移值供测试人员直接 读取。 本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。 所述电阻式线性位移传感器包括一两端设有穿置孔的条状矩形外壳，一长度大 于条状矩形外壳的测量杆活动插置在条状矩形外壳内，测量杆两端伸出于条状矩形外壳轴 向两端，测量杆两端安装有测量头；所述条状矩形外壳内部之测量杆上固定有电刷滑块，条 状矩形外壳内端壁与电刷滑块之间的测量杆上套有一复位弹簧；(测量杆一端套有一复位 弹簧，复位弹簧的一端低于条状矩形外壳内端壁，另一端抵于电刷滑块。)条状矩形外壳内 设有一与测量杆平行的电阻片；所述电刷滑块上设有一可作用于电阻片配合的电刷。 所述电阻片由平行设置在基材上的导电塑料电阻轨道、用于连接电刷的导电轨道 和用于连接导电塑料电阻轨道的导线构成。导电塑料电阻轨道作为传感器的电阻导轨，要 求具有良好的耐磨性和线性度。 所述测量杆两端设有可方便测量头装配的螺纹端。便于更换不同的测量头，以满 足建筑结构不同部位的位移量测要求。
所述测量头包括尖头测头、滚珠轴承测头、固定钢丝测头。
这种用于建筑结构位移测试装置的工作原理是 将测量头与建筑结构位移测量点直接接触(横向位移监测)，或通过柔软的细钢 丝绳与建筑结构位移测量点连接(竖向位移监测)，使测量杆带动电刷滑块在导电塑料电 阻轨道滑动，电刷滑块与建筑结构位移变形的运动方向和大小同步，使电阻式线性位移传感器的输出电阻值的变化与建筑结构位移值同步，电阻值通过电缆与数字显示器连接，将 电阻变化值转换为位移值，测试人员即可直接观测到建筑结构位移变形的大小和方向。
本实用新型用于建筑结构位移测试装置与现有技术相比的有益效果是 这种用于建筑结构位移测试装置，由于所采用的电阻式线性位移传感器设有内置 复位弹簧，具有自动恢复功能。由于电阻式线性位移传感器的连接方式非常简单，只需将合
适的测量头旋入测量杆端头的螺口中，固定电阻式线性位移传感器，将测量头接触在被测 结构位移测试点上或用钢丝连接就可以了。尤其适用于空间受限情况下的建筑结构位移或 变形测量。具有设计合理、结构简单、测量精度高、抗干扰能力强等特点。 本实用新型的具体结构由以下附图和实施例详细给出。
图1是用于建筑结构位移测试装置在建筑结构横向位移监测应用示意图； 图2是用于建筑结构位移测试装置在建筑结构竖向位移监测应用示意图。 图3是图1所示用于建筑结构位移测试装置的电阻式线性位移传感器结构示意 图； 图4是图3所示电阻式线性位移传感器的剖面结构示意图； 图5是图2所示电阻式线性位移传感器的电刷与电阻片配合示意图； 图6是用于建筑结构位移测试装置的三种测量头示意图。 图中l-电阻片、2-电刷、3-测量杆、4-外壳、5-弹簧、6-电刷滑块、7-测量头连接 螺丝、7a-尖头测头、7b-滚珠轴承测头、7c-固定钢丝测头、8-导电塑料电阻轨道、9-导电轨 道、10-导线、ll-基材、12-密封套圈、110-电阻式线性位移传感器、lll-位移测点、112-磁 力表座、113-数字显示器、114-三芯电缆、116-被测建筑结构构件、117-牵引线索、118-基面。
具体实施方式实施例从图1和图2可以清楚地看到这是本用于建筑结构位移测试装置在建筑 结构横向位移监测应用。用于建筑结构位移测试装置由电阻式线性位移传感器110、磁力表 座112和数字显示器113组成，电阻式线性位移传感器110与数字显示器113之间通过三 芯电缆114连接。 所述电阻式线性位移传感器110如图3、图4所示，它由一两端设有穿置孔的条状 矩形外壳4、一长度大于条状矩形外壳4的测量杆3、设有电刷2的电刷滑块6、复位弹簧5 和电阻片l构成。测量杆3从条状矩形外壳4一端穿置孔插入，从条状矩形外壳4一端穿 置孔伸出，测量杆3与两穿置孔均为活动配合。测量杆3—端通过螺纹连接有测量头；条状 矩形外壳4内部之测量杆3上固定有电刷滑块6，条状矩形外壳4内端壁与电刷滑块6之间 的测量杆3上套有一复位弹簧5。 所述电阻片1设置在条状矩形外壳4内底面，电阻片1与测量杆3平行。 所述电阻片1结构如图5所示，它由平行设置在基材11上的导电塑料电阻轨道8、 用于连接电刷2的导电轨道9和用于连接导电塑料电阻轨道8的导线IO构成。导电塑料 电阻轨道8作为传感器的电阻导轨，要求具有良好的耐磨性和线性度。
4[0028] 安装在电刷滑块6上的电刷2是传感器中关键部件，要求接触可靠、滑动流畅、启 动力矩小、寿命长。 所述条状矩形外壳4两端的穿置孔与测量杆之间均设有密封套圈12，密封套圈12 与插置在其内的测量杆3配合，可防止灰尘侵入条状矩形外壳4内部。 所述测量杆3采用不锈钢制作。 所述条状矩形外壳4采用铝制作，表面阳极电泳处理，增强耐腐蚀性。 电刷滑块6在测量杆3轴向滑动时可带动电刷2在电阻片3上移动，使位移变量
转变为电阻变量。 导电塑料电阻轨道8采用导电塑料覆盖在基材IO上，作为传感器的电阻导轨，要 求具有良好的耐磨性和线性度。所述测量头所图6所示，包括尖头测头7a、滚珠轴承测头 7b、固定钢丝测头7c，均采用不锈钢制作。它与测量杆3的螺纹端配合连接，可满足建筑结 构不同部位的位移量测要求。 所述电阻式线性位移传感器110的量程有10、25、50、100、150、200、300、400多种
规格，电阻值为5KQ ，线性率±0. 1%。电位器式线性位移传感器主要参数 (1)线性度《0. 1% (2)重复精度< 0. Olmm (3)内置弹簧自动恢复 (4)mini设计，适合受限空间使用 所述数字显示器113采用可直接与电阻式线性位移传感器110连接的定型产品，
可显示4位位移参量。如《深圳市米诺电子有限公司》生产的SP42-R5F数字显示器，将电
阻变量转变为位移变量。 SP42-R5F数字显示器主要参数 (1)电源220V AC，功耗小于7W ; (2)工作环境(TC 5(TC，湿度低于90% ; (3)显示范围-1999 9999，小数点位置可设定； (4)显示分辨率1/10000 ; (5)测量分辨率1/60000， 16位A/D转换器； (6)采样频率100ms ; (7)显示周期调节范围0. 1 4. 9S。 数字显示器113调试 (1)将位移传感器的三根引线与数字显示器端子连接； (2)设定位移灵敏系数； (3)初始读数复位归零后，既可开始结构位移测试； (4)位移灵敏系数可采用千分表进行标定试验得出。 技术性能 (1)量程0 10mm ;0 25mm ;0 50mm ;0 100mm ;0 150mm ;0 200mm ;0
300mm ;0 400mm ; (2)线性度《±0. 1% ; (3)重复精度< 0. Olmm ;[0057] (4)显示范围-1999 9999，小数点位置可设定； (5)显示分辨率1/10000 ; (6)测量分辨率1/60000， 16位A/D转换器； (7)采样频率100ms ; (8)显示周期调节范围0.1 4.9S; (9)供电方式交流220V ; (10)工作环境0。C 50。C，湿度低于90%。 图1是本装置在建筑结构横向位移监测应用示意图，从图上可以看到，使用时只 需将本装置的电阻式线性位移传感器110通过磁力表座112固定在无位移的基面118上， 电阻式线性位移传感器110之测量杆3端部连接一个滚珠轴承测头7b(见图6)，滚珠轴承 测头7b端的滚动轮直接与被测建筑结构构件116表面位移测试点接触。电阻式线性位移传 感器110安装方向与结构位移测试方向一致。当被测建筑结构构件116发生横向位移时， 电阻式线性位移传感器110即可测出被测建筑结构构件116的位移大小和方向。 图2是本装置在建筑结构竖向位移监测应用示意图，从图上可以看到，使用时只 需将本装置的电阻式线性位移传感器110通过磁力表座112固定在无位移的基面118上， 电阻式线性位移传感器110之测量杆3端部连接一个固定钢丝测头7c(见图6)，被测建筑 结构构件116表面位移测试点与固定钢丝测头7c之间用一根柔软的细钢丝绳连接起来。电 阻式线性位移传感器110安装方向与结构位移测试方向一致。当被测建筑结构构件116发 生竖向位移时，电阻式线性位移传感器110即可测出被测建筑结构构件116的位移大小和 方向。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产 品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确 定的专利保护范围。
权利要求一种用于建筑结构位移测试装置，包括电测位移计、磁力表座和数字显示器，其特征在于所述电测位移计是一种电阻式线性位移传感器；所述电阻式线性位移传感器安装在磁力表座上，电阻式线性位移传感器与数字显示器之间通过电缆连接。
2. 根据权利要求1所述的用于建筑结构位移测试装置，其特征在于 所述电阻式线性位移传感器包括一两端设有穿置孔的条状矩形外壳， 一长度大于条状矩形外壳的测量杆活动插置在条状矩形外壳内，测量杆两端伸出于条状矩形外壳轴向两 端，测量杆两端安装有测量头；所述条状矩形外壳内部之测量杆上固定有电刷滑块，条状矩 形外壳内端壁与电刷滑块之间的测量杆上套有一复位弹簧；条状矩形外壳内设有一与测量 杆平行的电阻片；所述电刷滑块上设有一可作用于电阻片配合的电刷。
3. 根据权利要求2所述的用于建筑结构位移测试装置，其特征在于 所述电阻片由平行设置在基材上的导电塑料电阻轨道、用于连接电刷的导电轨道和用于连接导电塑料电阻轨道的导线构成。
4. 根据权利要求2或3所述的用于建筑结构位移测试装置，其特征在于 所述条状矩形外壳两端的穿置孔与测量杆之间均设有密封套圈。
5. 根据权利要求4所述的用于建筑结构位移测试装置，其特征在于 所述测量杆两端设有可方便测量头装配的螺纹端。
6. 根据权利要求5所述的用于建筑结构位移测试装置，其特征在于 所述测量头包括尖头测头、滚珠轴承测头、固定钢丝测头。
专利摘要一种用于建筑结构位移测试装置，包括电测位移计、磁力表座和数字显示器，其特征在于所述电测位移计是一种电阻式线性位移传感器；所述电阻式线性位移传感器安装在磁力表座上，电阻式线性位移传感器与数字显示器之间通过电缆连接。本实用新型的有益效果是由于所采用的电阻式线性位移传感器设有内置复位弹簧，具有自动恢复功能。由于电阻式线性位移传感器的连接方式非常简单，只需将合适的测量头旋入测量杆端头的螺口中，固定电阻式线性位移传感器，将测量头接触在被测结构位移测试点上或用钢丝连接就可以了。尤其适用于空间受限情况下的建筑结构位移或变形测量。具有设计合理、结构简单、测量精度高、抗干扰能力强等特点。
文档编号G01B7/02GK201548191SQ200920206000
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者张书良 申请人:深圳职业技术学院