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一種橋梁橡膠支座角度測量儀及其測量方法與流程

文檔序號:11514346閱讀:662來源:國知局
一種橋梁橡膠支座角度測量儀及其測量方法與流程

本發(fā)明屬于橋梁檢測技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及橋梁支座角度測量儀以及測量方法。



背景技術(shù):

橡膠支座主要用于橋梁和橋墩之間連接,起到緩沖橋梁和橋墩之間作用力的作用,避免不必要的機械撞擊造成的橋梁或橋墩留下可見裂紋或不可見內(nèi)傷,從而影響橋梁壽命。橡膠式支座依靠自身的彈性形變來緩沖沖擊力,但長時間支撐以及自身老化等因素影響,根據(jù)橋梁工程要求,當(dāng)超過特定閾值時就將帶來安全隱患,因此工程上要求定期測量橡膠支座的受剪角度。

傳統(tǒng)的角度測量方法有目測估算法、特定角度比對法,但都具有測量方法不便、角度精度不高等問題,部分角度受到橋梁和橋墩連接處空間狹小的限制極難測量,直接影響到橋梁性能評測。此外,測量的角度通常需要后續(xù)處理,才能形成檢測報告,直接影響測量的時效性和效率。因此,橋梁檢測領(lǐng)域需要一種具有高效率、高精度、易操作的角度檢測裝置及其方法。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

所要解決的技術(shù)問題:

現(xiàn)有的橋梁橡膠支座角度測量方法不便、角度精度不高,估算角度不準(zhǔn)確,人為讀數(shù)誤差和小空隙無法測量。

技術(shù)方案:

為了解決以上問題,本發(fā)明提供了一種橋梁橡膠支座角度測量儀,一種橋梁橡膠支座角度測量儀,包括角度測量模塊1,所述角速度測量模塊1和mcu微處理模塊2通過串口通信方式連接,所述mcu微處理模塊2和lcd顯示模塊3、存儲模塊4和鍵控模塊5連接,所述lcd顯示模塊3的作用是實時顯示或鎖定顯示角度值,并顯示系統(tǒng)的相關(guān)錯誤代碼和報警代碼信息;所述存儲模塊4的作用是存儲測量結(jié)果,并和mcu微處理模塊2之間進行交互,支持測量結(jié)果的數(shù)據(jù)寫入和讀取。

所述角度測量模塊1包括傾角模塊15和底座,所述底座由水平底座13和豎直底座14組成,所述水平底座13和豎直底座14通過自復(fù)位活動關(guān)節(jié)16連接,所述傾角模塊設(shè)置在豎直底座14上。

所述的傾角模塊15種包括一個三軸加速度計和一個stm32的微處理器。

所述三軸加速度計的型號為mpu6050。

還設(shè)一手柄通過中空伸縮桿和角度測量模塊連接,所述lcd顯示模塊3和鍵控模塊5設(shè)置在手柄上,mcu微處理模塊2、存儲模塊4內(nèi)置于手柄內(nèi),手柄內(nèi)還設(shè)置電池,所述電池電源線和傾角模塊5的數(shù)據(jù)線設(shè)置在中空伸縮桿內(nèi),另一端和電池、mcu微處理模塊2連接。

本發(fā)明還提供了利用橋梁橡膠支座角度測量儀進行測量橡膠支座角度的方法。

有益效果:

本發(fā)明提供的橋梁橡膠支座角度測量儀以及測量方法具有以下優(yōu)點,

①測量方便,精度高;②可以在狹窄的空間里使用;③可以實時顯示數(shù)據(jù);④成本低,方便推廣使用;⑤測量時擺放不正時可以發(fā)出警報;⑥對操作人員的要求不高;⑦方便對各個橡膠支撐座進行數(shù)據(jù)記錄,并能對一定區(qū)域內(nèi)、一定時期內(nèi)的橡膠支撐座進行空間域、時間域的大數(shù)據(jù)分析,為橋梁使用效果提供可靠依據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的工作流程圖。

圖3角度測量模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖來對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。

如圖1所示,一種橋梁橡膠支座角度測量儀,一種橋梁橡膠支座角度測量儀,包括角度測量模塊1,所述角速度測量模塊1和mcu微處理模塊2通過串口通信方式連接,所述mcu微處理模塊2和lcd顯示模塊3、存儲模塊4和鍵控模塊5連接,所述lcd顯示模塊3的作用是實時顯示或鎖定顯示角度值,并顯示系統(tǒng)的相關(guān)錯誤代碼和報警代碼信息;所述存儲模塊4的作用是存儲測量結(jié)果,并和mcu微處理模塊2之間進行交互,支持測量結(jié)果的數(shù)據(jù)寫入和讀取。

所述mcu微處理模塊2可以讀取串口輸出的角度數(shù)據(jù),并且可以向模塊發(fā)送單次測量指令、連續(xù)測量指令、校零指令,所述指令是芯片內(nèi)部集成,16進制指令等,所有的指令通過按鍵中斷的方式發(fā)送。mcu微處理模塊2內(nèi)部集成了基于數(shù)據(jù)的設(shè)備狀態(tài)檢測功能,主要用來檢測角度測量模塊的狀態(tài),依此來避免錯誤測量,降低測量誤差,目前基于數(shù)據(jù)的設(shè)備狀態(tài)檢測是通過超范圍檢測和相鄰值變化率計算來確定設(shè)備狀態(tài),如果超范圍或者變化率超過閾值,會返回錯誤信息。

所述角度測量模塊1包括傾角模塊15和底座,所述底座由水平底座13和豎直底座14組成,所述水平底座13和豎直底座14通過自復(fù)位活動關(guān)節(jié)16連接,所述傾角模塊設(shè)置在豎直底座14上。

底座由水平底座13和垂直底座14兩部分組成。校零時,傾角模塊15可沿自復(fù)位活動關(guān)節(jié)16旋轉(zhuǎn),此角度的變化便反應(yīng)橡膠支座剪切角的變化。

所述的傾角模塊15種包括一個三軸加速度計和一個stm32的微處理器。三軸交加速度計負(fù)責(zé)采集以加速度計模塊為原點的三維坐標(biāo)系的三個維度上的模塊的加速度和角速度,stm32的微處理器負(fù)責(zé)將瞬時的加速度和角速度轉(zhuǎn)換為當(dāng)前與零點的角度值。

所述三軸加速度計的型號為mpu6050。

還設(shè)一手柄通過中空伸縮桿和角度測量模塊1連接,所述lcd顯示模塊3和鍵控模塊5設(shè)置在手柄上,mcu微處理模塊2、存儲模塊4內(nèi)置于手柄內(nèi),手柄內(nèi)還設(shè)置電池,所述電池電源線和傾角模塊5的數(shù)據(jù)線設(shè)置在中空伸縮桿內(nèi),另一端和電池、mcu微處理模塊2連接。

本發(fā)明還提供了提供了利用橋梁橡膠支座角度測量儀進行測量橡膠支座角度的方法,包括以下的步驟:一測量準(zhǔn)備工作:①系統(tǒng)校零,過程如下:豎直底座14旋轉(zhuǎn)至水平位置,保證其與水平底座13的夾角為180°,按下鍵控模塊5上面的“校零/檢測”按鈕,系統(tǒng)記錄角度初始參考值,完成后,豎直底座14會由于自復(fù)位活動關(guān)節(jié)16的作用自動彈出和橡膠支座貼合;②清理雜質(zhì),清理橋梁和橋墩間的碎石、浮塵雜質(zhì),保證測量角度的接觸面與水平底座13和豎直底座14間有效接觸;二傾角測量過程如下:①調(diào)整伸縮桿長度,將角度測量模塊1安裝在中空伸縮桿的一端;②手持中空伸縮桿另一端手柄,將傾角模塊15的底座推進待測橡膠支座所在的橋梁和橋墩的空間內(nèi),保持水平底座13緊貼橋墩上表面;③在伸縮桿的手柄端點擊“校零/檢測”按鈕,靜置2-3秒;④待校零綠燈亮起后,豎直底座14會自動彈起并緊貼橡膠支座側(cè)面;此后,系統(tǒng)會每間隔0.2秒測量一組傾角數(shù)值,連續(xù)測量三組后,系統(tǒng)自動對該三組測量值進行核對,判斷是否處于測量的極限范圍內(nèi),同時反饋傾角模塊15的工作狀態(tài)是否正常;若設(shè)備狀態(tài)正常,lcd顯示模塊3就緒,否則,lcd顯示模塊3顯示報錯信息,重新檢查放置位置、放置角度,調(diào)整后重復(fù)以上動作;⑤開始測量:點擊測量按鈕測量傾角數(shù)值,若傾角在正常范圍,顯示角度值;若傾角不在正常范圍內(nèi),則會顯示角度值,同時發(fā)出警報信息;⑥在正常的狀態(tài)下,點擊“存儲”按鈕,將該值存入存儲模塊4,系統(tǒng)進行后續(xù)查詢和計算處理;異常狀態(tài)下:會提示異常原因,重復(fù)校零過程、設(shè)備狀態(tài)檢測過程,直至正常。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上,但它們并不是用來限定本發(fā)明的,任何熟習(xí)此技藝者,在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi),自當(dāng)可作各種變化或潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準(zhǔn)。

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