本實用新型屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置。

背景技術(shù)：

構(gòu)件與水平線或水平面所成的角稱為該構(gòu)件的傾斜角。通過測量構(gòu)件的傾斜角，可以定量描述該構(gòu)件的傾斜或傾斜變化的程度?，F(xiàn)有兩種測量構(gòu)件傾斜角的方法：

第一種：采用光學(xué)儀器的人工測量方法，光學(xué)儀器有經(jīng)緯儀、全站儀等。例如使用經(jīng)緯儀測量某桿件的傾斜度，通過測量桿件底面中心與頂面中心的水平角和觀測點與桿件的距離，計算兩點間的水平偏移量；通過測量桿件底面中心、頂面中心分別和觀測點的豎直角，計算兩點間的高度，最后通過水平偏移量和高度即可計算得到桿件的傾角，兩次傾斜角之差即為傾斜角變化。該方法對視線要求較高，操作繁瑣，測量頻率較低，人工工作強度大。

第二種：采用傾角傳感器的測量方法。傾角傳感器具有操作簡單、視線要求低、采樣頻率高、自動化程度高等特點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但是現(xiàn)有的傾角傳感器測量方法只能測量出傾斜角，但是對于傾斜方位也無法準(zhǔn)確測量出，且在傳感器的安裝和操作等方面比較復(fù)雜，影響工作效率。

因此，提供一種可測量傾斜方位，安裝方便，操作簡單，更高效的傾斜角測量裝置及方法有著重要的實際工程意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述關(guān)于傾斜角測量過程中安裝繁瑣，效率低的問題，本實用新型的目的是提供一種用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置，既能測量傾斜角，也能測量出傾斜方向，同時還具有安裝便捷、測量效率高的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型按以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置，包括活動卡接于構(gòu)件上的扣件和安裝于所述扣件上的測試儀；所述測試儀包括殼體，位于殼體內(nèi)的應(yīng)變片、應(yīng)變梁和重力擺；所述重力擺固定于所述應(yīng)變梁的底部；所述應(yīng)變片設(shè)于所述應(yīng)變梁的側(cè)壁；所述應(yīng)變片還電連接有用于根據(jù)應(yīng)變片形變信息計算出構(gòu)件傾角和傾斜方向的測量電路。

進一步地，所述扣件包括用于包裹住構(gòu)件的扣環(huán)和用于將扣環(huán)扣合在一起的連接頭；所述連接頭位于所述扣環(huán)的端部。

進一步地，所述測量電路包括單片機，分別與所述單片機連接的電橋、A/D轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊；所述電橋的輸入端與所述應(yīng)變片連接。

進一步地，所述應(yīng)變片設(shè)有四片，分別分布于參考坐標(biāo)系中的X軸和Y軸上，并且位于同一圓上。

進一步地，所述參考坐標(biāo)系中的Z軸為應(yīng)變梁的軸線，并且以遠離重力擺的方向為其正方向。

進一步地，所述測試儀還包括有數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述測試儀通過所述數(shù)據(jù)傳輸模塊連接有云端服務(wù)器。

進一步地，所述殼體內(nèi)還設(shè)有密封測試箱；所述應(yīng)變片、應(yīng)變梁和重力擺安裝于所述密封測試箱內(nèi)。

進一步地，所述測量電路還連接有用于顯示測量傾角和傾斜方向數(shù)據(jù)的顯示器。

進一步地，所述顯示器為觸屏顯示器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

(1)采用活動卡在被測構(gòu)件上的扣件，然后測試儀安裝在所述扣件上，因此，只需將扣件卡在被測構(gòu)件上，即可完成安裝，方便快捷；

(2)當(dāng)構(gòu)件發(fā)生傾斜形成的傾角，也就是重力擺與應(yīng)變梁之間形成的夾角，此時應(yīng)變梁自身的受力也會發(fā)生改變，從而使得貼于其表面的應(yīng)變片也相應(yīng)發(fā)生形變，該形變信息被測量電路接收，從而相應(yīng)計算出構(gòu)件的傾角和傾斜方向，準(zhǔn)確、高效。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1是本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置在使用過程中的狀態(tài)圖；

圖2是本實用新型圖1中A的放大圖；

圖3是本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置中測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置中測量電路的電路原理框圖；

圖5是本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置中應(yīng)變片的安裝示意圖。

圖中：

1：扣件

11：扣環(huán) 12：連接頭

2：測試儀

21：殼體 22：重力擺 23：應(yīng)變梁

24：應(yīng)變片

241：第一應(yīng)變片 242：第二應(yīng)變片 243：第三應(yīng)變片 244：第四應(yīng)變片

25：測量電路

251：單片機 252：電橋 253：A/D轉(zhuǎn)換模塊 254：電源模塊 255：數(shù)據(jù)傳輸模塊

26：密封測試箱

3：構(gòu)件

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置，通過在測試儀2上安裝一扣件1，該扣件1可以活動卡接在被測構(gòu)件3上。因此，需要安裝時，直接將該扣件1卡接在被測構(gòu)件3上即可，操作極其簡單。

具體結(jié)合附圖2所示，所述扣件1包括扣環(huán)11和連接頭12，所述扣環(huán)11是用于包裹住所述被測構(gòu)件3，因此其形狀會因構(gòu)件3的不同而改變，可以是如圖所示的圓環(huán)狀，也可以是方環(huán)狀，還可以是三角環(huán)狀，同時，其可以是如圖的一片式，即只需要一個連接頭12進行連接；還可以是兩片式，即扣環(huán)11為兩個半環(huán)狀，通過兩個連接頭12連接，具體根據(jù)實際需要而定，都屬于本實用新型保護的范圍。

同時，在測量具體的傾斜角和傾斜方向，則是借助測試儀2內(nèi)的重力擺22、應(yīng)變梁23和應(yīng)變片24來完成，具體結(jié)合圖3所示，其中，所述重力擺22固定于所述應(yīng)變梁23的底部；所述應(yīng)變片24設(shè)于所述應(yīng)變梁23的側(cè)壁；所述應(yīng)變片24電連接有測量電路25。

在使用過程中，如果構(gòu)件不發(fā)生傾斜，所述重力擺22則不會發(fā)生擺動，應(yīng)變梁23以及應(yīng)變片24都不會發(fā)生形變。當(dāng)構(gòu)件3一旦發(fā)生傾斜，所述重力擺22給予所述應(yīng)變梁23的拉力會發(fā)生變化，從而發(fā)生形變，從而引起所述應(yīng)變片24發(fā)生形變。所述應(yīng)變片24發(fā)生形變，該形變信息被所述測量電路25接收，并且通過計算，得出對應(yīng)的傾斜角角度和傾斜方向。

具體地，所述應(yīng)變片24設(shè)置有如圖5所示的四片，分別為第一應(yīng)變片241、第一應(yīng)變片242、第一應(yīng)變片243和第一應(yīng)變片244，分別處于參考坐標(biāo)系的X軸、Y軸所在的方向上。該參考坐標(biāo)系的Z軸則是以應(yīng)變梁23的軸線為準(zhǔn)，以遠離重力擺22的方向為Z軸的正方向。

如圖5所示，所述測量電路25包括有單片機251，分別與所述單片機251連接的電橋252、A/D轉(zhuǎn)換模塊253和電源模塊254；所述電橋252的輸入端與所述應(yīng)變片24連接。所述應(yīng)變片24的形變會導(dǎo)致其接入電路中的電阻發(fā)生變化，所述電橋252則將該電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過單片機251計算傾角和方位，A/D轉(zhuǎn)換模塊253將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以顯示。

其中，所述單片機251采用的是MCS-51系列，優(yōu)選AT89C51芯片，具有極強的處理功能。所述電橋252采用的是惠斯通電橋，具有更為精準(zhǔn)測量的效果。

為了非常直觀的看到檢測的數(shù)據(jù)，所述測量電路25還連接有顯示器，該顯示器將檢測過程中的角度以及傾斜方向直接顯示于屏幕上，一目了然。同時，為了方便在使用過程中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，所述顯示屏設(shè)置為觸屏顯示器，便于操作。

為了使得該傾斜的數(shù)據(jù)便于遠程監(jiān)控，所述測量電路25連接有數(shù)據(jù)傳輸模塊255；該數(shù)據(jù)傳輸模塊255將檢測到的傾斜角角度和方向?qū)崟r傳輸至上位機，上位機則將該信息由無線傳輸至云端服務(wù)器，以供遠程監(jiān)控。

在進行以上步驟以前，還需進行準(zhǔn)備工作：將測試儀2安裝于構(gòu)件3上；

結(jié)合圖2所示，首先將扣環(huán)11卡在構(gòu)件3上，然后通過螺栓將連接頭固定住，直至所述扣環(huán)11牢固的包裹住所述構(gòu)件3即可，簡單、快捷。

同時，本實用新型所述的用于構(gòu)件傾斜角測量的測試裝置及其測試方法的其他內(nèi)容參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。