Устройство для измерения перемещений строительных конструкций

 

Изобретение относится к области строительства , в частности к измерению перемещений строительных конструкций. Цель изобретения - повышение эффективности измерений за счет регистрации пространственных перемещений. Устройство состоит из основания , тарировочного и измерительного приспособлений. Измерительное приспособление включает упругие кольца с тензорезисторами и нак,-1онные связи. Тензорезисторы установлены на внутренних и наружных поверхностях упругих колец и электрически соединены в три полумоста. Наклонные связи соединяют упругие кольца с основанием и тарировочным приспособлением и установлены во взаимно перпендикулярных плоскостях . Электрические сигналы тензорезисторов преобразуются в линейные вертикальные и i горизонтальные деформации конструкций. I з.п.ф-лы, 4 ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 G 01 М 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831624/29-33 (22) 28.12.84 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта им. М. И. Калинина (72) А. Л. Закора и В. П. Тарасенко (53) 620.174 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 898271, кл. G 01 М 5/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР по заявке № 3675309, кл. G 01 M 5/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СТРОИТЕЛЪНЪ|Х КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к измерению переме„„SU„„1268982 щений строительных конструкций. Цель изобретения — повышение эффективности измерений за счет регистрации пространственных перемещений. Устройство состоит из основания, тари ровоч ного и измерительного приспособлений. Измерительное приспособление включает упругие кольца с тензорезисторами и наклонные связи. Тензорезисторы установлены на внутренних и наружных поверхностях упругих колец и электрически соединены в три полумоста. Наклонные связи соединяют упругие кольца с основанием и тарировочным приспособлением и установлены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Электрические сигналы тензорезисторов преобразуются в линейные вертикальные и горизонтальные деформации конструкций.

1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1268982

Изобретение относится к строительству, в частности к измерению перемещений строительных конструкций.

Цель изобретения — - повышение эффективности измерений за счет регистрации пространственных перемещений.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2, 3 и 4 — схемы соединения тензорезисторов в полумосты для регистрации соответственно вертикальных, горизонтальных поперечных и продольных перемещений и колебаний мостов и др. сооружений.

Устройство включает основание 1, тарировочное приспособление с пространственной рамкой 2 и измерительное приспособление с упругими кольцами 3, имеющими тензорезисторы 4, и двумя парами наклонных связей 5 и 6, установленными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Рамка 2 устанавливается на испытываемой конструкции 7 и соединяется с основанием 1 посредством наклонных связей 5 и 6 и упругих колец 3.

Кроме того, рамка 2 имеет винты 8 для тарировки вертикальных перемещений, винты 9 — для тарировки горизонтальных продольных и винты 10 — для тарировки горизонтальных поперечных перемещений, а также натяжной механизм 11, соединенный с рамкой 2 пространственным сферическим шарниром. Наклонные связи 5 и 6 выполняются, например, из проволоки.

Тензорезисторы 4 электрически соединены в три полумоста, причем одно плечо полумоста для измерения вертикальных перемещений (фиг.2) образовано тензорезисторами

Rl и R, расположенными на наружных цил и ндрических поверхностях, а второе плечо — тензорезисторами R3 и R.l на внутренних цилиндрических поверхностях упругих колец 3, соединенных с основанием и рамкой 2 наклонными связями 5, установленными поперек оси моста.

Одно плечо полумоста для измерения горизонтальных поперечных перемещений (фиг.3) образовано тензорезисторами Rl u

R4, установленными на наружной цилиндрической поверхности первого кольца и внутренней цилиндрической поверхности второго кольца, а второе плечо — тензорезисторами R> и Rz на внутренней цилиндрической поверхности первого кольца и наружной цилиндрической поверхности второго кольца поперечной пары.

Одно плечо третьего полумоста для измерения горизонтальных продольных перемещений (фиг.4) образовано тензорезистораIl !/ ми Rl и R4, установленными на наружной цилиндрической поверхности первого кольца и внутренней цилиндрической поверхности второго кольца, а второе плечо — — тензоll Il резисторами Rz и R»ta внутренней цилиндрической поверхности первого кольца и наружной поверхности второго кольца, соединенных с основанием 1 и рамкой 2 наклонными связями 6, установленными вдоль оси моста.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально осуществляется тарировка вертикальных перемещений натяжным механизмом 11 с помош,ью винта 8, горизонтальных поперечных перемещений — винтами 10, а горизонтальных продольных перемещений — винтами 9.

При вертикальных перемещениях и колебаниях испытываемой конструкции происходит одинаковое изменение натяжения на! о клонных связей 5 и 6 и деформаций колец 3.

При этом деформации для каждой из пар тензорезисторов Rl, R и Кз, R4 (фиг.i и 2) Включение тензорезисторов по схеме на фиг.3 нечувствительно к вертикальной составляющей перемещений, так как деформации в каждой паре тензорезисторов Rl, R. и R, R при вертикальных перемещениях равны по величине и противоположны по знаку.

Включение тензорезисторов по схеме на фиг.4 нечувствительно к вертикальной и горизонтальной поперечной составляющей, так как деформации в каждой паре тензорезисI/ // l/ 4 торов Rl, R4 и R, К при указанных перемещениях равны по величине и противоположны по знаку.

Тарировка устройства по всем трем координатам осу цествляется в диапазоне ожи45

55.равны по величине и знаку. В то же время знак деформации второй пары тензорезисторов противоположен знаку первой, что вызывает разбаланс в мостовой электрической схеме и обеспечивает регистрацию вертикальных перемещений и колебаний конструкции. Вместе с этим горизонтальные поперечные перемещения (колебания) конструкции вызывают в каждой из пар тензорезисторов

R и Кз, R4 деформации одинаковые по величине, но противоположные по знаку, благодаря чему равновесие мостовой элек25 трической схемы не нарушается. Аналогично

I! I! ведут себя и нары тензорезисторов Rl, R4 и

Л !/

Кз, R . Таким образом, включение тензорезисторов по схеме, приведенной на фиг.2, обеспечивает выделение из общего перемещения конструкции только вертикальной составляющей.

При горизонтальных поперечных перемещениях и колебаниях конструкции происходит изменение натяжения наклонных связей

5 и 6: натяжение одной из них увеличивается, а другой уменьшается на такую же величину. Это сопровождается изменением деформаций тензорезисторов, причем деформации тензорезисторов Rl и R4 (фиг.1 и 3)

I равны деформациям тензорезисторов R и К по величине и противоположны по знаку, Разбаланс в мостовой измерительной схеме позволяет измерить горизонтальную составляющую перемещения (колебания) испытываемой конструкции.!

268982

3 даемых перемещений с проверкой линейнос- л ти.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения перемещений строительных конструкций, включающее основание, тарировочное приспособление с натяжным механизмом, измерительное приспособление с парой наклонных связей, каждая из которых имеет упругие кольца с тензорезисторами, и регистрирующее приспособление, причем наклонные связи соединены с основанием и тарировочным приспособлением, а тензорезисторы электрически соединены в два полумоста, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности измерений за счет регистрации пространственных перемещений, измерительное приспособение снабжено второй парой наклонных связей, установленных в плоскости, перпендикулярной плоскости первой пары, а тензорезчсторы второй пары наклонных связей электрически соединены в третий полумост, одно плечо которого образовано тензорезисторами на наружной цилиндрической поверхности первого кольца и внутренней цилиндрической поверхности второго кольца, а другое плечо — тензорезисторами на внутренней цилиндрической поверхности первого кольца и наружной цилиндрической поверхности второго кольца.

2. Устройство по п. i, отличающееся тем, что тарировочное приспособление имеет пространственную рамку и снабжено пространственным сферическим шарниром для натяжного механизма.

1268982

Редактор А. Воровин .Заказ 6026А4

Составитель В. Малышев

Техре1И. Верее Корректор М. Самборская

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий! 13035, Мо-ква, Ж --35, Раушская наб., д. 45

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4