本申請涉及土木工程中的結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)：

大型建筑結(jié)構(gòu)的尺寸一般都比較大。例如，核電站安全殼結(jié)構(gòu)筒身為圓形殼體結(jié)構(gòu)，筒壁厚度大于等于900mm，直徑約為19mm，高度約為70m。由于安全殼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度試驗(yàn)壓力荷載或者事故內(nèi)壓荷載作用下，筒身殼體結(jié)構(gòu)會(huì)在豎向方向發(fā)生變形，在實(shí)際工程現(xiàn)場，通常情況下采用鉛垂線法對大型建筑結(jié)構(gòu)的豎向變形進(jìn)行監(jiān)控或測試。在對核電站安全殼結(jié)構(gòu)的豎向變形進(jìn)行測試時(shí)，參照點(diǎn)一般為安全殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)閥板。

現(xiàn)有技術(shù)中一般使用豎向鉛垂線測量系統(tǒng)對上述大型建筑結(jié)構(gòu)的豎向變形進(jìn)行監(jiān)控或測試。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該豎向鉛垂線測量系統(tǒng)包括：鉛垂線(一般使用銦瓦絲)、位移傳感器、豎向變位導(dǎo)向支架和重錘。其中，豎向變位導(dǎo)向支架安裝在參照點(diǎn)(例如，安全殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)閥板)上，鉛垂線的上端與測試點(diǎn)連接，另一端穿過豎向變位導(dǎo)向支架與重錘連接，位移傳感器安裝在豎向變位導(dǎo)向支架上，并與鉛垂線接觸，從而可以通過鉛垂線的位移而測量得到測量點(diǎn)的位移情況。其中，上述的位移傳感器一般可以使用直流直線位移傳感器(DC-LVDT)。

在使用豎向鉛垂線測量系統(tǒng)對上述大型建筑結(jié)構(gòu)的豎向變形進(jìn)行監(jiān)控或測試時(shí)，一般需要先對該豎向鉛垂線測量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。在當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)中，一般都是采用試驗(yàn)室標(biāo)定法進(jìn)行校準(zhǔn)，即在現(xiàn)場安裝測試前完成DC-LVDT的標(biāo)定工作。然而，在現(xiàn)場裝置上標(biāo)定DC-LVDT垂線坐標(biāo)系統(tǒng)是一項(xiàng)必須做但又難度較大的工作，一直以來該問題都沒有得到很好地得到解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)裝置，從而可以實(shí)現(xiàn)對豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的現(xiàn)場校準(zhǔn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)裝置，該校準(zhǔn)裝置包括：安裝平臺(tái)、升降平臺(tái)、夾具和測距儀；

其中，所述安裝平臺(tái)包括：底座、凸臺(tái)和導(dǎo)軌；

所述底座安裝在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架的上端；所述凸臺(tái)設(shè)置在底座的頂端；所述導(dǎo)軌設(shè)置在所述凸臺(tái)的一側(cè)；

所述升降平臺(tái)包括：底板、頂板、螺桿和連接組件；所述底板設(shè)置在所述安裝平臺(tái)的凸臺(tái)之上并與所述凸臺(tái)固定連接；所述連接組件設(shè)置在所述底板和頂板之間；所述螺桿用于控制所述連接組件發(fā)生移動(dòng)使得所述頂板相對于底板發(fā)生垂直于底板的豎向位移；

所述夾具固定在所述升降平臺(tái)的頂板之上，用于夾緊鉛垂線；

所述測距儀設(shè)置在所述安裝平臺(tái)的導(dǎo)軌上且位于所述夾具的上方，用于測量所述夾具的豎向位移。

較佳的，所述升降平臺(tái)的連接組件包括：第一固定件、第二固定件、第三固定件、第四固定件、X支架、連接頭和限位塊；

所述第一固定件和第二固定件分別設(shè)置在所述底板的上表面的兩端；

所述第三固定件和第四固定件分別設(shè)置在所述頂板的下表面的兩端；

所述第一固定件和第三固定件對應(yīng)設(shè)置在所述底板和頂板的同一端；

所述第一固定件和第三固定件上均設(shè)置有供連接桿穿過且沿底板延伸方向滑動(dòng)的槽孔；

所述第二固定件和第四固定件上均設(shè)置有供連接桿穿過的通孔；

所述X支架包括兩個(gè)支撐桿組件，兩個(gè)支撐桿組件分別設(shè)置于所述頂板和底板之間的兩側(cè)，每個(gè)支撐桿組件包括兩根中心交叉連接的支撐桿；兩個(gè)支撐桿組件的端部和中心均通過連接桿互相連接；連接兩個(gè)支撐桿組件的端部的連接桿各自穿過四個(gè)固定件上的通孔或槽孔；

所述限位塊設(shè)置在所述頂板上設(shè)置有所述第三固定件的一端的側(cè)面；所述限位塊上設(shè)置有供所述升降平臺(tái)的螺桿穿過的螺孔；

所述連接頭設(shè)置在穿過所述第三固定件的槽孔的連接桿的中部；所述連接頭的一端設(shè)置有供所述升降平臺(tái)的螺桿旋入并連接的螺孔。

較佳的，所述升降平臺(tái)的頂板和底板上均設(shè)置有螺孔或通孔。

較佳的，所述夾具包括：夾具底板和夾持部；

所述夾持部固定在所述夾具底板的一端并與所述夾具底板垂直；

所述夾持部上設(shè)置有供鉛垂線通過的凹槽；所述夾持部的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)夾緊螺桿；所述夾緊螺桿的螺桿穿過所述夾持部側(cè)面上的螺孔伸入到所述凹槽內(nèi)。

較佳的，所述夾具底板上設(shè)置有槽孔；所述槽孔的延伸方向與所述夾具底板的延伸方向一致。

較佳的，所述測距儀為數(shù)顯高度計(jì)；

所述數(shù)顯高度計(jì)通過測量器夾具與所述安裝平臺(tái)的導(dǎo)軌固定連接，所述數(shù)顯高度計(jì)的測頭與所述夾具的夾具底板的上表面抵接。

較佳的，所述安裝平臺(tái)的底座的下端還設(shè)置有平臺(tái)安裝卡具；

所述平臺(tái)安裝卡具上設(shè)置有螺孔或通孔。

由上述技術(shù)方案可見，由于在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架的上端安裝好上述的校準(zhǔn)裝置之后，可以先使用上述校準(zhǔn)裝置中的夾具夾緊鉛垂線，然后旋轉(zhuǎn)所述升降平臺(tái)上的螺桿，控制所述連接桿發(fā)生移動(dòng)，使得所述升降平臺(tái)的頂板相對于底板發(fā)生豎向位移(例如，上、下移動(dòng))，進(jìn)而帶動(dòng)夾具以及鉛垂線也發(fā)生相同的豎向位移。此時(shí)，設(shè)置在所述夾具的上方的測距儀即可測量得到該夾具的豎向位移，進(jìn)而可以獲知鉛垂線的豎向位移，從而可以對同樣與鉛垂線連接的豎向鉛垂線測量系統(tǒng)中的位移傳感器(例如，DC-LVDT)進(jìn)行校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了對豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的現(xiàn)場校準(zhǔn)，具有測量便捷、精度高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的校準(zhǔn)裝置與豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的安裝示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的校準(zhǔn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的安裝平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中的升降平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖三。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的夾具與升降平臺(tái)的頂板的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的校準(zhǔn)裝置與豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的安裝示意圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的校準(zhǔn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的安裝平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2～圖4所示，該校準(zhǔn)裝置設(shè)置在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架的上端，該校準(zhǔn)裝置包括：安裝平臺(tái)11、升降平臺(tái)12、夾具13和測距儀14；

其中，所述安裝平臺(tái)11包括：底座111、凸臺(tái)112和導(dǎo)軌113；

所述底座111安裝在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架10的上端；所述凸臺(tái)112設(shè)置在底座111的頂端；所述導(dǎo)軌113設(shè)置在所述凸臺(tái)112的一側(cè)；

所述升降平臺(tái)12包括：底板121、頂板122、螺桿123和連接組件124；所述底板121設(shè)置在所述安裝平臺(tái)11的凸臺(tái)112之上并與所述凸臺(tái)112固定連接；所述連接組件124設(shè)置在所述底板121和頂板122之間；所述螺桿123用于控制所述連接組件124發(fā)生移動(dòng)使得所述頂板122相對于底板121發(fā)生垂直于底板121的豎向位移；

所述夾具13固定在所述升降平臺(tái)12的頂板122之上，用于夾緊鉛垂線20；

所述測距儀14設(shè)置在所述安裝平臺(tái)11的導(dǎo)軌113上且位于所述夾具13的上方，用于測量所述夾具13的豎向位移。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架的上端安裝好上述的校準(zhǔn)裝置之后，可以先使用上述校準(zhǔn)裝置中的夾具夾緊鉛垂線，然后旋轉(zhuǎn)所述升降平臺(tái)上的螺桿，控制所述連接桿發(fā)生移動(dòng)，使得所述升降平臺(tái)的頂板相對于底板發(fā)生豎向位移(例如，上、下移動(dòng))，進(jìn)而帶動(dòng)夾具以及鉛垂線也發(fā)生相同的豎向位移。此時(shí)，設(shè)置在所述夾具的上方的測距儀即可測量得到該夾具的豎向位移，進(jìn)而可以獲知鉛垂線的豎向位移，從而可以對同樣與鉛垂線連接的豎向鉛垂線測量系統(tǒng)中的位移傳感器(例如，DC-LVDT)進(jìn)行校準(zhǔn)。

另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn)上述的升降平臺(tái)。以下將以其中的一種具體實(shí)現(xiàn)方式為例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

例如，較佳的，圖5～圖7是本發(fā)明實(shí)施例中的升降平臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5～圖7所示，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述升降平臺(tái)12的連接組件124可以包括：第一固定件41、第二固定件42、第三固定件43、第四固定件44、X支架45、連接頭46和限位塊47；

所述第一固定件41和第二固定件42分別設(shè)置在所述底板121的上表面的兩端；

所述第三固定件43和第四固定件44分別設(shè)置在所述頂板122的下表面的兩端；

所述第一固定件41和第三固定件43對應(yīng)設(shè)置在所述底板121和頂板122的同一端；

所述第一固定件41和第三固定件43上均設(shè)置有供連接桿穿過且沿底板121延伸方向滑動(dòng)的槽孔51；

所述第二固定件42和第四固定件44上均設(shè)置有供連接桿穿過的通孔；

所述X支架45包括兩個(gè)支撐桿組件，兩個(gè)支撐桿組件分別設(shè)置于所述頂板122和底板121之間的兩側(cè)，每個(gè)支撐桿組件包括兩根中心交叉連接的支撐桿451；兩個(gè)支撐桿組件的端部和中心均通過連接桿452互相連接；連接兩個(gè)支撐桿組件的端部的連接桿各自穿過四個(gè)固定件(即第一固定件、第二固定件、第三固定件和第四固定件)上的通孔或槽孔；

所述限位塊47設(shè)置在所述頂板122上設(shè)置有所述第三固定件43的一端的側(cè)面；所述限位塊47上設(shè)置有供所述升降平臺(tái)12的螺桿123穿過的螺孔；

所述連接頭46設(shè)置在穿過所述第三固定件43的槽孔的連接桿的中部；所述連接頭46的一端設(shè)置有供所述升降平臺(tái)12的螺桿123旋入并連接的螺孔。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)可知，可以將上述升降平臺(tái)的螺桿旋入所述限位塊和連接頭的螺孔中并與所述連接頭連接。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)上述螺桿時(shí)，螺桿將拉動(dòng)所述連接頭發(fā)生水平方向的位移，而連接頭則拉動(dòng)其所在的連接桿在槽孔中也發(fā)生水平方向的位移，進(jìn)而帶動(dòng)X支架的兩個(gè)支撐桿組件位于螺桿一側(cè)的一端發(fā)生水平方向的位移。由于X支架的兩個(gè)支撐桿組件位于遠(yuǎn)離螺桿一側(cè)的一端分別固定在第二固定件和第四固定件上，因此，當(dāng)X支架的兩個(gè)支撐桿組件位于螺桿一側(cè)的一端向螺桿方向移動(dòng)時(shí)，所述升降平臺(tái)的頂板和底板之間的垂直距離將變小，相當(dāng)于所述頂板相對于所述底板向下移動(dòng)；反之，所述升降平臺(tái)的頂板和底板之間的垂直距離將變大，相當(dāng)于所述頂板相對于所述底板向上移動(dòng)。因此，通過使用上述的連接組件，可以在螺桿的控制下，使得所述頂板相對于底板發(fā)生垂直于底板的豎向位移。

當(dāng)然，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還可以使用其它結(jié)構(gòu)形式的連接組件，只要該連接組件可以在螺桿的控制下使得所述頂板相對于底板發(fā)生垂直于底板的豎向位移即可，本發(fā)明對此并不做限定，在此也不再一一贅述。

另外，較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述升降平臺(tái)12的頂板122和底板121上均設(shè)置有螺孔或通孔。因此，可以使用螺栓或螺釘穿過所述螺孔將所述底板固定在所述安裝平臺(tái)的凸臺(tái)之上，或者將所述夾具固定在所述升降平臺(tái)的頂板之上。

另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，也可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn)上述的夾具。以下將以其中的一種具體實(shí)現(xiàn)方式為例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

例如，較佳的，圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的夾具與升降平臺(tái)的頂板的安裝示意圖，如圖8所示，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述夾具13包括：夾具底131板和夾持部132；

所述夾持部132固定在所述夾具底板131的一端并與所述夾具底板131垂直；

所述夾持部132上設(shè)置有供鉛垂線20通過的凹槽31；所述夾持部132的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)夾緊螺桿32；所述夾緊螺桿32的螺桿穿過所述夾持部132側(cè)面上的螺孔伸入到所述凹槽31內(nèi)。

因此，當(dāng)鉛垂線穿過所述凹槽時(shí)，可以旋轉(zhuǎn)夾緊螺桿，使得夾緊螺桿的螺桿將鉛垂線固定在所述凹槽中，從而夾緊該鉛垂線。

另外，較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述夾具底板131上設(shè)置有槽孔33；所述槽孔33的延伸方向與所述夾具底板131的延伸方向一致。因此，可以使用螺栓或螺釘穿過所述槽孔將所述夾具底板固定在所述升降平臺(tái)的頂板之上；而且，由于夾具底板上所設(shè)置的是槽孔，因此可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整所述夾具底板固定在所述升降平臺(tái)的頂板上的前后位置，以適應(yīng)鉛垂線的位置。

當(dāng)然，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還可以使用其它結(jié)構(gòu)形式的夾具，只要該夾具可以用于夾緊鉛垂線即可，本發(fā)明對此并不做限定，在此也不再一一贅述。

另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，可以使用多種測距儀來測量所述夾具的豎向位移。以下將以其中的一種具體實(shí)現(xiàn)方式為例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

例如，較佳的，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述測距儀14為數(shù)顯高度計(jì)(千分表)，所述數(shù)顯高度計(jì)通過測量器夾具142與所述安裝平臺(tái)11的導(dǎo)軌113固定連接，所述數(shù)顯高度計(jì)的測頭141與所述夾具13的夾具底板131的上表面抵接。

因此，當(dāng)所述夾具隨著升降平臺(tái)移動(dòng)而導(dǎo)致高度發(fā)生變化時(shí)，該數(shù)顯高度計(jì)即可測量得到所述夾具的豎向位移。

當(dāng)然，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還可以使用其它結(jié)構(gòu)形式的測距儀(例如，激光測距儀等)，只要該測距儀可以用于測量所述夾具的豎向位移即可，本發(fā)明對此并不做限定，在此也不再一一贅述。

另外，較佳的，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述安裝平臺(tái)11的底座111的下端還設(shè)置有平臺(tái)安裝卡具114，所述平臺(tái)安裝卡具114上設(shè)置有螺孔或通孔(如圖4所示)。因此，可以使用螺栓或螺釘穿過所述螺孔將所述安裝平臺(tái)的底座固定在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架的上端。

綜上所述，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，由于在豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的豎向變位導(dǎo)向支架的上端安裝好上述的校準(zhǔn)裝置之后，可以先使用上述校準(zhǔn)裝置中的夾具夾緊鉛垂線，然后旋轉(zhuǎn)所述升降平臺(tái)上的螺桿，控制所述連接桿發(fā)生移動(dòng)，使得所述升降平臺(tái)的頂板相對于底板發(fā)生豎向位移(例如，上、下移動(dòng))，進(jìn)而帶動(dòng)夾具以及鉛垂線也發(fā)生相同的豎向位移。此時(shí)，設(shè)置在所述夾具的上方的測距儀即可測量得到該夾具的豎向位移，進(jìn)而可以獲知鉛垂線的豎向位移，從而可以對同樣與鉛垂線連接的豎向鉛垂線測量系統(tǒng)中的位移傳感器(例如，DC-LVDT)進(jìn)行校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了對豎向鉛垂線測量系統(tǒng)的現(xiàn)場校準(zhǔn)，具有測量便捷、精度高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。