一種基于位移放大裝置自動識別技術的傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測技術領域，涉及土木工程測量，尤其是一種基于位移放大裝置自動識別技術的傳感器。
【背景技術】
[0002]目前，在壓力檢測當中，用得最多的壓力傳感器有如下幾種:應變式傳感器、壓阻式壓力傳感器、壓電式傳感器、電容式壓力傳感器、霍爾式壓力計。其中應變式、壓阻式和霍爾式壓力傳感器易受溫度的影響；壓電式傳感器不適合靜態(tài)壓力的測量，容易受到電磁的干擾；電容式傳感器輸出有非線性，寄生電容和分布電容對精度影響較大。
[0003]振弦式傳感器自上世紀被發(fā)明以來，被廣泛地用于橋梁、大壩、隧道等各種土木工程的安全監(jiān)測。振弦式傳感器具有以下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單可靠，制作安裝方便；輸出信號穩(wěn)定可靠，易于遠距離傳輸；零點穩(wěn)定，能長期監(jiān)測；價格低廉，輸出頻率信號采集簡單等。另一方面，其在精度和穩(wěn)定性方面有待提高，電磁干擾和環(huán)境溫度，激振方式和測量時間的選取等等都會影響測量精度，并且傳感器產(chǎn)生的信號微弱，不易拾取。
[0004]光纖光柵傳感器由于尺寸小、線性度優(yōu)異、重復性好、非磁性、耐腐蝕等諸多優(yōu)點，在土木工程結(jié)構(gòu)的監(jiān)測領域備受青睞。然而，由于一般結(jié)構(gòu)的使用期較長，尤其是重要結(jié)構(gòu)，如橋梁、隧道等的使用期一般都在幾十年甚至上百年，進而要求埋入的光纖必須保證其在結(jié)構(gòu)有效期內(nèi)的穩(wěn)定與可靠。光纖的主要成分是Si02，在水泥的強堿作用下易受到腐蝕；此外，埋入工藝要求高且光纖傳感器變形能力有限。
[0005]上述各類型壓力傳感器均有一個共同缺點:即容易受外界因素干擾，測量精度有待進一步提高，更重要的是使用壽命不夠長。對于在大多數(shù)土木工程監(jiān)測領域需要一次性的埋入壓力/應變傳感器來說，使用壽命和后期維護均要求較高。
[0006]為了解決上述問題，研發(fā)新的使用壽命長、不易受外界環(huán)境干擾、測量精度高的新型傳感器成為客觀上的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，克服現(xiàn)有傳感器技術中使用壽命不長，易受外界環(huán)境干擾，測量精度不高等缺點。
[0008]為達到以上目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0009]—種基于位移放大裝置自動識別技術的傳感器，其包括機械部分和計算機視覺系統(tǒng)部分。其中機械部分包括端蓋、微調(diào)底座、微調(diào)桿、彈性體、位移放大裝置夾具、位移放大裝置、固定底板和管狀體。位移放大裝置經(jīng)位移放大裝置夾具固定在彈性體中，計算機視覺系統(tǒng)放置在管狀體內(nèi)，而管狀體又與彈性體相連。所述位移放大裝置可以使用但不限于旋轉(zhuǎn)指針式千分表、旋轉(zhuǎn)指針式百分表；計算機視覺系統(tǒng)由圖像傳感器、光學鏡頭、光源、微處理器、電路板組成，可采購市場現(xiàn)有組件進行集成，也可以自行定制，均為公知技術，此不贅述。
[0010]所述彈性體一端依次裝入位移放大裝置夾具，固定底板和端蓋，彈性體另一端依次裝入微調(diào)桿、微調(diào)底座和端蓋，位移放大裝置的測量桿與微調(diào)桿接觸。
[0011 ] 所述管狀體一端設有外螺紋。
[0012]所述微調(diào)底座與微調(diào)桿間為螺紋連接。
[0013]所述彈性體上下兩端端蓋分別與固定底板和微調(diào)底座配合安裝后固結(jié)成一體。所述端蓋上端面為球面。
[0014]彈性體受壓發(fā)生變形時，位移放大裝置指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，經(jīng)計算機視覺系統(tǒng)處理后得到彈性體的變形量。
[0015]由于采用了以上技術方案，本發(fā)明具有以下有益效果:。本發(fā)明具有精度高、安裝維護方便、不受電磁場干擾、可靠性高、使用壽命長等優(yōu)點，還可以根據(jù)用戶需要，調(diào)整好位移放大裝置的初始位置后一次性埋入土木工程結(jié)構(gòu)中，可以長期使用，少維護，工作可靠。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)的正常工作狀態(tài)的爆炸示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包括左端蓋1、微調(diào)底座2、微調(diào)桿3、彈性體4、位移放大裝置夾具7、位移放大裝置8、固定底板9、右端蓋1、管狀體5和計算機視覺系統(tǒng)6。位移放大裝置8固定在位移放大裝置夾具7中，固定底板9底部凸臺插入彈性體4內(nèi)孔，同時凸臺底面與位移放大裝置夾具7頂部固結(jié)在一起。另一側(cè)，微調(diào)底座2底部插入彈性體4內(nèi)孔，另一端螺紋孔內(nèi)擰入微調(diào)桿3。這樣可以通過調(diào)節(jié)微調(diào)桿3在微調(diào)底座2中的旋合長度使其頂端與位移放大裝置8測量桿接觸達到調(diào)整位移放大裝置8初始零位的目的。安裝有計算機視覺系統(tǒng)6的管狀體5上面設有螺紋，可以擰入彈性體4外表面的螺紋孔，這樣既可以通過調(diào)整計算機視覺系統(tǒng)6的位置來調(diào)節(jié)成像效果，從而獲取位移放大裝置表盤的完整圖像；管狀體5和彈性體4使用螺紋連接同時也方便了計算機視覺系統(tǒng)6的保養(yǎng)和維護。當彈性體4兩端的左端蓋1和右端蓋1分別與固定底板9和微調(diào)底座2配合后，會和彈性體4密封固定到一起，確保整個機械系統(tǒng)部分密封完好，做到防水防潮。最終裝配好之后，計算機視覺系統(tǒng)6的信號采集端正對著位移放大裝置8指針，并且都處于彈性體4圓筒的內(nèi)部，夕卜觀上是一個無任何突出物的圓筒形狀。
[0019]當彈性體4受壓發(fā)生變形時，位移放大裝置8指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，計算機視覺系統(tǒng)6可以獲取位移放大裝置8的表盤和指針位置，并自動識別出圖像中位移放大裝置8指針的偏轉(zhuǎn)度數(shù)，進而得到彈性體4的變形量，最終計算出整個傳感器所受軸力大小。
[0020]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其包括機械部分和計算機視覺系統(tǒng)。其中機械部分包括端蓋、微調(diào)底座、微調(diào)桿、彈性體、位移放大裝置夾具、位移放大裝置、固定底板和管狀體，其特征在于:位移放大裝置經(jīng)位移放大裝置夾具固定在彈性體中，計算機視覺系統(tǒng)放置在管狀體內(nèi)，而管狀體又與彈性體相連。2.如權(quán)利要求1所述的基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其特征在于:彈性體一端依次裝入位移放大裝置夾具，固定底板和端蓋，彈性體另一端依次裝入微調(diào)桿、微調(diào)底座和端蓋，位移放大裝置的測量桿與微調(diào)桿接觸。3.如權(quán)利要求1所述的基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其特征在于:所述管狀體一端設有外螺紋。4.如權(quán)利要求2所述的基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其特征在于:所述微調(diào)底座與微調(diào)桿間為螺紋連接。5.如權(quán)利要求2所述的基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其特征在于:所述彈性體上下兩端端蓋分別與固定底板和微調(diào)底座配合后固接成一體。6.如權(quán)利要求5所述的基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其特征在于:所述端蓋上端面為球面。7.如權(quán)利要求5所述的基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其特征在于:所述微調(diào)底座底部呈凹形狀，上部為圓柱狀，螺紋孔貫穿沿微調(diào)底座軸線貫穿整個微調(diào)底座。
【專利摘要】一種基于位移放大裝置自動識別技術的新型傳感器，其可應用于土木監(jiān)測領域的軸力測量。其包括機械部分和計算機視覺系統(tǒng)；機械部分包括端蓋、微調(diào)底座、微調(diào)桿、彈性體、位移放大裝置夾具、位移放大裝置、固定底板和管狀體。位移放大裝置經(jīng)位移放大裝置夾具固定在彈性體中，計算機視覺系統(tǒng)放置在管狀體內(nèi)，而管狀體又與彈性體相連。當彈性體軸向受壓發(fā)生變形時，位移放大裝置的指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，經(jīng)計算機視覺系統(tǒng)處理后得到彈性體的變形量。利用變形體的變形量，可以推算出整個傳感器所受的軸力數(shù)值。本發(fā)明的傳感器精度高、安裝維護方便、不受電磁場干擾、可靠性高、使用壽命長。
【IPC分類】G01L1/04
【公開號】CN105403334
【申請?zhí)枴緾N201510967944
【發(fā)明人】胡敬禮, 戴靠山, 邵威
【申請人】上海筑邦測控科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月21日