本發(fā)明屬于橋梁檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及橋梁支座角度測(cè)量?jī)x以及測(cè)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(jī)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(zhǎng)時(shí)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(shí)就將帶來安全隱患，因此工程上要求定期測(cè)量橡膠支座的受剪角度。

傳統(tǒng)的角度測(cè)量方法有目測(cè)估算法、特定角度比對(duì)法，但都具有測(cè)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(cè)量，直接影響到橋梁性能評(píng)測(cè)。此外，測(cè)量的角度通常需要后續(xù)處理，才能形成檢測(cè)報(bào)告，直接影響測(cè)量的時(shí)效性和效率。因此，橋梁檢測(cè)領(lǐng)域需要一種具有高效率、高精度、易操作的角度檢測(cè)裝置及其方法。

技術(shù)實(shí)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(cè)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(cè)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(cè)量?jī)x，一種橋梁橡膠支座角度測(cè)量?jī)x，包括角度測(cè)量模塊1，所述角速度測(cè)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(chǔ)模塊4和鍵控模塊5連接，所述lcd顯示模塊3的作用是實(shí)時(shí)顯示或鎖定顯示角度值，并顯示系統(tǒng)的相關(guān)錯(cuò)誤代碼和報(bào)警代碼信息；所述存儲(chǔ)模塊4的作用是存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果，并和mcu微處理模塊2之間進(jìn)行交互，支持測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)寫入和讀取。

所述角度測(cè)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(dòng)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(gè)三軸加速度計(jì)和一個(gè)stm32的微處理器。

所述三軸加速度計(jì)的型號(hào)為mpu6050。

還設(shè)一手柄通過中空伸縮桿和角度測(cè)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(chǔ)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(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)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(cè)量?jī)x以及測(cè)量方法具有以下優(yōu)點(diǎn)，

①測(cè)量方便，精度高；②可以在狹窄的空間里使用；③可以實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)；④成本低，方便推廣使用；⑤測(cè)量時(shí)擺放不正時(shí)可以發(fā)出警報(bào)；⑥對(duì)操作人員的要求不高；⑦方便對(duì)各個(gè)橡膠支撐座進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并能對(duì)一定區(qū)域內(nèi)、一定時(shí)期內(nèi)的橡膠支撐座進(jìn)行空間域、時(shí)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(cè)量模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種橋梁橡膠支座角度測(cè)量?jī)x，一種橋梁橡膠支座角度測(cè)量?jī)x，包括角度測(cè)量模塊1，所述角速度測(cè)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(chǔ)模塊4和鍵控模塊5連接，所述lcd顯示模塊3的作用是實(shí)時(shí)顯示或鎖定顯示角度值，并顯示系統(tǒng)的相關(guān)錯(cuò)誤代碼和報(bào)警代碼信息；所述存儲(chǔ)模塊4的作用是存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果，并和mcu微處理模塊2之間進(jìn)行交互，支持測(cè)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(cè)量指令、連續(xù)測(cè)量指令、校零指令，所述指令是芯片內(nèi)部集成，16進(jìn)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(cè)功能，主要用來檢測(cè)角度測(cè)量模塊的狀態(tài)，依此來避免錯(cuò)誤測(cè)量，降低測(cè)量誤差，目前基于數(shù)據(jù)的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)是通過超范圍檢測(cè)和相鄰值變化率計(jì)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(huì)返回錯(cuò)誤信息。

所述角度測(cè)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(dòng)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(shí)，傾角模塊15可沿自復(fù)位活動(dòng)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(gè)三軸加速度計(jì)和一個(gè)stm32的微處理器。三軸交加速度計(jì)負(fù)責(zé)采集以加速度計(jì)模塊為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系的三個(gè)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(shí)的加速度和角速度轉(zhuǎn)換為當(dāng)前與零點(diǎn)的角度值。

所述三軸加速度計(jì)的型號(hào)為mpu6050。

還設(shè)一手柄通過中空伸縮桿和角度測(cè)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(chǔ)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(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量橡膠支座角度的方法，包括以下的步驟：一測(cè)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(cè)”按鈕，系統(tǒng)記錄角度初始參考值，完成后，豎直底座14會(huì)由于自復(fù)位活動(dòng)關(guān)節(jié)16的作用自動(dòng)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(cè)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(cè)量過程如下：①調(diào)整伸縮桿長(zhǎng)度，將角度測(cè)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(jìn)待測(cè)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(diǎn)擊“校零/檢測(cè)”按鈕，靜置2-3秒；④待校零綠燈亮起后，豎直底座14會(huì)自動(dòng)彈起并緊貼橡膠支座側(cè)面；此后，系統(tǒng)會(huì)每間隔0.2秒測(cè)量一組傾角數(shù)值，連續(xù)測(cè)量三組后，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)該三組測(cè)量值進(jìn)行核對(duì)，判斷是否處于測(cè)量的極限范圍內(nèi)，同時(shí)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(bào)錯(cuò)信息，重新檢查放置位置、放置角度，調(diào)整后重復(fù)以上動(dòng)作；⑤開始測(cè)量：點(diǎn)擊測(cè)量按鈕測(cè)量?jī)A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(huì)顯示角度值，同時(shí)發(fā)出警報(bào)信息；⑥在正常的狀態(tài)下，點(diǎn)擊“存儲(chǔ)”按鈕，將該值存入存儲(chǔ)模塊4，系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)查詢和計(jì)算處理；異常狀態(tài)下：會(huì)提示異常原因，重復(fù)校零過程、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)過程，直至正常。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)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(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。