本發(fā)明屬于桿件形變監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種桿件變形監(jiān)測裝置和腳手架監(jiān)測報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著高層建筑、大型工業(yè)廠房、地下工程、橋梁等建筑的大量興建，促使腳手架模板工程的應用日漸增多，但是，一些施工企業(yè)不重視腳手架模板工程在施工中的安全作用，導致腳手架倒塌事故不斷發(fā)生，不僅影響工程質(zhì)量、施工進度和工程造價，而且還影響人們的生命財產(chǎn)安全。

腳手架倒塌事故的原因主要如下：1)腳手架材質(zhì)不符合規(guī)范要求；2)腳手架搭設(shè)不符合要求；3)現(xiàn)場管理不到位致使承重重量嚴重超標。腳手架在使用過程中都是通過桿件和連接扣件進行力的傳遞，最終會反映在桿件的變形上面。只要能時刻監(jiān)測桿件的變形，確保桿件一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，停止工作。這樣就能有效地避免腳手架坍塌事故，減少損失。

目前監(jiān)測桿件的變形一般是采用人工在桿件上貼應變片的方式，此方式雖然可以起到監(jiān)測作用，但是由于應變片貼裝的要求比較高，導致安裝工作量繁重。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種桿件變形監(jiān)測裝置及腳手架監(jiān)測報警系統(tǒng)，其可實時監(jiān)測桿件的變形，且安裝方便。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一方面，提供一種桿件變形監(jiān)測裝置，包括剛性直桿、電源和信號發(fā)生器，所述剛性直桿的兩端分別設(shè)置有可與待測桿件固定連接的第一固定扣件、第二固定扣件，所述第一固定扣件和/或第二固定扣件上設(shè)置或形成有可與待測桿件電接觸的第一電極，所述剛性直桿的中部設(shè)置有監(jiān)測扣件，所述監(jiān)測扣件上設(shè)置有可供待測桿件穿過并與待測桿件保持一環(huán)形間隙的監(jiān)測孔，監(jiān)測扣件在監(jiān)測孔的內(nèi)周沿周向設(shè)置有第二電極，所述電源和信號發(fā)生器串聯(lián)在第一電極和第二電極之間。

作為進一步的改進，所述監(jiān)測孔為圓孔。

作為進一步的改進，所述第二電極為帶開口的環(huán)狀電阻。

作為進一步的改進，所述信號發(fā)生器為警示信號發(fā)生器。

作為進一步的改進，所述警示信號發(fā)生器為警示燈或警示喇叭。

作為進一步的改進，所述第一固定扣件由兩個半圓形的半扣組成，兩個半扣的一端通過銷軸與剛性直桿鉸接，另一端通過螺栓連接；和/或，所述第二固定扣件由兩個半圓形的半扣組成，兩個半扣的一端通過銷軸與剛性直桿鉸接，另一端通過螺栓連接；和/或，所述監(jiān)測扣件由兩個半圓形的半扣組成，兩個半扣的一端通過銷軸與剛性直桿鉸接，另一端通過螺栓連接。

本發(fā)明提供的桿件變形監(jiān)測裝置，包括剛性直桿、電源和信號發(fā)生器，所述剛性直桿的兩端分別設(shè)置有可與待測桿件固定連接的第一固定扣件、第二固定扣件，所述第一固定扣件和/或第二固定扣件上設(shè)置或形成有可與待測桿件電接觸的第一電極，所述剛性直桿的中部設(shè)置有監(jiān)測扣件，所述監(jiān)測扣件上設(shè)置有可供待測桿件穿過并與待測桿件保持一環(huán)形間隙的監(jiān)測孔，監(jiān)測扣件在監(jiān)測孔的內(nèi)周沿周向設(shè)置有第二電極，所述電源和信號發(fā)生器串聯(lián)在第一電極和第二電極之間。桿件變形監(jiān)測裝置通過第一固定扣件、第二固定扣件與待測桿件相固定，待測桿件穿過監(jiān)測孔并與監(jiān)測孔保持一環(huán)形間隙，當待測桿件受力發(fā)生彎曲形變到一定程度時，待測桿件中部與監(jiān)測孔的孔壁相接觸，此時第一電極和第二電極通過待測桿件導通，信號發(fā)生器通電發(fā)出信號，即可進行桿件形變超標的報警。本發(fā)明實時監(jiān)測桿件形變，可確保桿件一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，此外，通過固定扣件安裝，可以避免人工貼應變片的繁重工作量，安裝簡便，經(jīng)濟可靠。

本發(fā)明還提供了另一種桿件變形監(jiān)測裝置，包括間隔固定在待測桿件上的第一固定扣件和第二固定扣件，所述第一固定扣件上設(shè)置有光束發(fā)射器，所述第二固定扣件上設(shè)置有可接收所述光束發(fā)射器所發(fā)出光束的光束接收器，所述光束接收器連接有信號發(fā)生器。

作為進一步的改進，所述光束接收器上設(shè)置的光敏接收面為圓面，在初始狀態(tài)下，所述光敏接收面的中心位于所述光束發(fā)射器所發(fā)出光束的中心線上。

作為進一步的改進，所述光束發(fā)射器為紅外線發(fā)射器，所述光束接收器為紅外線接收器；或，所述光束發(fā)射器為激光發(fā)射器，所述光束接收器為激光接收器。

本發(fā)明提供的桿件變形監(jiān)測裝置，包括間隔固定在待測桿件上的第一固定扣件和第二固定扣件，所述第一固定扣件上設(shè)置有光束發(fā)射器，所述第二固定扣件上設(shè)置有可接收所述光束發(fā)射器所發(fā)出光束的光束接收器，所述光束接收器連接有信號發(fā)生器。在待測桿件未發(fā)生受力彎曲形變的初始狀態(tài)下，所述光束發(fā)射器所發(fā)出光束的光束照射在光束接收器上，信號發(fā)生器不工作，當待測桿件受力發(fā)生彎曲形變時，第一固定扣件和第二固定扣件中至少有一個的位置會發(fā)生偏移，此時光束發(fā)射器所發(fā)出光束也會從光束接收器上產(chǎn)生偏移量，該偏移量與待測桿件的彎曲形變程度相關(guān)，當待測桿件的彎曲形變到一定程度時，偏移量也達到一定程度，信號發(fā)生器工作發(fā)出信號，即可進行桿件形變超標的報警。本發(fā)明實時監(jiān)測桿件形變，可確保桿件一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，此外，通過固定扣件安裝，可以避免人工貼應變片的繁重工作量，安裝簡便，經(jīng)濟可靠。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種腳手架監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括如上所述的桿件變形監(jiān)測裝置，所述待測桿件為腳手架的鋼管。本發(fā)明可實時監(jiān)測腳手架的鋼管形變情況，確保鋼管一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，停止工作。這樣就能有效地避免腳手架坍塌事故，減少損失。本發(fā)明還可以多點布局，在一處工程安裝多個桿件變形監(jiān)測裝置，同時監(jiān)控，并將偏離方向標定出來。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是桿件變形監(jiān)測裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是圖1的a-a向剖視圖。

圖4是圖3中的桿件變形示意圖。

圖5是實施例一中第二電極為帶開口的環(huán)狀電阻的放大示意圖。

圖6是桿件變形監(jiān)測裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

如圖1至圖5所示，本發(fā)明實施例一提供的一種桿件變形監(jiān)測裝置，包括剛性直桿1、電源2和信號發(fā)生器3，剛性直桿1為方管，電源2為蓄電池，信號發(fā)生器3為警示信號發(fā)生器如警示燈或警示喇叭。所述剛性直桿1的兩端分別設(shè)置有可與待測桿件固定連接的第一固定扣件4、第二固定扣件5，所述第一固定扣件4和/或第二固定扣件5上設(shè)置或形成有可與待測桿件電接觸的第一電極6。所述剛性直桿1的中部設(shè)置有監(jiān)測扣件7，所述監(jiān)測扣件7上設(shè)置有監(jiān)測孔8，監(jiān)測孔8直徑略大于待測桿件外徑，監(jiān)測孔8可供待測桿件穿過并與待測桿件保持一環(huán)形間隙，所述監(jiān)測孔8為圓孔，環(huán)形間隙略小于規(guī)范規(guī)定的待測桿件最大變形量。監(jiān)測扣件7在監(jiān)測孔8的內(nèi)周沿周向設(shè)置有第二電極9，所述電源2和信號發(fā)生器3串聯(lián)在第一電極6和第二電極9之間。

本實施例中的桿件變形監(jiān)測裝置通過第一固定扣件、第二固定扣件與待測桿件相固定，待測桿件為金屬桿件，第一固定扣件或第二固定扣件上的第一電極6與待測桿件電接觸。待測桿件穿過監(jiān)測孔并與監(jiān)測孔保持一環(huán)形間隙，當待測桿件受力發(fā)生彎曲形變到一定程度時，待測桿件中部與監(jiān)測孔的孔壁相接觸，此時第一電極和第二電極通過待測桿件導通，信號發(fā)生器通電發(fā)出信號，即可進行桿件形變超標的報警。本發(fā)明實時監(jiān)測桿件形變，可確保桿件一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，此外，通過固定扣件安裝，可以避免人工貼應變片的繁重工作量，安裝簡便，經(jīng)濟可靠。

如圖2和圖3所示，所述第一固定扣件4由兩個半圓形的半扣21組成，半扣21的內(nèi)襯為鋼制材料，半扣21形成第一電極，兩個半扣21的一端通過銷軸22與剛性直桿1鉸接，銷軸22的一端插設(shè)開口銷，兩個半扣21的另一端通過螺栓23連接。兩個半扣21合攏后形成一個可夾持固定待測桿件的圓孔，該結(jié)構(gòu)的扣件便于與桿件固定。所述第二固定扣件5和所述監(jiān)測扣件7的結(jié)構(gòu)與第一固定扣件4類似，也是由兩個半圓形的半扣21組成，兩個半扣21的一端通過銷軸22與剛性直桿1鉸接，另一端通過螺栓23連接，所述監(jiān)測扣件7的半扣21內(nèi)襯為橡膠材料，所述第二固定扣件5的半扣21內(nèi)襯為橡膠材料。

如圖4所示，待測桿件10在變形過程中，兩端一般是不變形的，中間變形最大。因此，第一固定扣件和第二固定扣件的中心連線即為初始狀態(tài)待測桿件的中心。監(jiān)測扣件7上的監(jiān)測孔8與待測桿件10所形成的環(huán)形間隙略小于規(guī)范規(guī)定的桿件最大變形量。當待測桿件10由圖4的實線位置變形到虛線位置時，待測桿件10與監(jiān)測孔8的內(nèi)周的第二電極9接觸，此時第一電極和第二電極通過待測桿件導通，信號發(fā)生器通電發(fā)出報警信號。

如圖5所示，作為進一步的優(yōu)選的實施方式，所述第二電極9為帶開口的環(huán)狀電阻。通過監(jiān)測環(huán)形電阻與剛性直桿間的電勢差，通過解算電路電壓，即可知道腳手架偏離基準的方向，從而更加精確的知道單根腳手架傾倒的方向。

如圖6所示，本發(fā)明實施例二提供的另一種桿件變形監(jiān)測裝置，包括間隔固定在待測桿件上的第一固定扣件4和第二固定扣件5，所述第一固定扣件4上設(shè)置有光束發(fā)射器11，所述第二固定扣件5上設(shè)置有可接收所述光束發(fā)射器11所發(fā)出光束的光束接收器12，所述光束接收器12連接有信號發(fā)生器3。在待測桿件未發(fā)生受力彎曲形變的初始狀態(tài)下，所述光束發(fā)射器所發(fā)出光束的光束照射在光束接收器上，信號發(fā)生器不工作，當待測桿件受力發(fā)生彎曲形變時，第一固定扣件和第二固定扣件中至少有一個的位置會發(fā)生偏移，此時光束發(fā)射器所發(fā)出光束也會從光束接收器上產(chǎn)生偏移量，該偏移量與待測桿件的彎曲形變程度相關(guān)，當待測桿件的彎曲形變到一定程度時，偏移量也達到一定程度，信號發(fā)生器工作發(fā)出信號，即可進行桿件形變超標的報警。本發(fā)明實時監(jiān)測桿件形變，可確保桿件一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，此外，通過固定扣件安裝，可以避免人工貼應變片的繁重工作量，安裝簡便，經(jīng)濟可靠。

作為進一步的優(yōu)選的實施方式，所述光束接收器12上設(shè)置的光敏接收面為圓面，在初始狀態(tài)下，所述光敏接收面的中心位于所述光束發(fā)射器11所發(fā)出光束的中心線上。假設(shè)允許變形量為d，那么光敏接收面的圓形半徑至少大于d，且接收端為光敏材料，能接收特定光譜的光信號。

作為進一步的優(yōu)選的實施方式，所述光束發(fā)射器11為紅外線發(fā)射器，所述光束接收器12為紅外線接收器，紅外線接收器能接收小區(qū)域內(nèi)的紅外信號。當腳手架不彎曲或者彎曲量較小時，紅外光線能被接收到，此時信號發(fā)生器3處于斷路狀態(tài)；當腳手架桿件中間部位彎曲到一定程度時，紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線超出紅外線接收器的接收區(qū)域，無法接收，此時信號發(fā)生器3報警。此外，所述光束發(fā)射器11也可以為激光發(fā)射器，所述光束接收器12為激光接收器。

本發(fā)明實施例還提供了一種腳手架監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括如上所述的桿件變形監(jiān)測裝置，所述待測桿件為腳手架的鋼管。本發(fā)明可實時監(jiān)測腳手架的鋼管形變情況，確保鋼管一直在塑性變形范圍內(nèi)(失穩(wěn)前)工作，超出變形范圍(失穩(wěn))立即報警，停止工作。這樣就能有效地避免腳手架坍塌事故，減少損失。本發(fā)明還可以多點布局，在一處工程安裝多個桿件變形監(jiān)測裝置，并且將各個桿件變形監(jiān)測裝置的編號和偏離角度實時顯示出來，可以快速定位現(xiàn)場變形超限位置及角度。

上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

總之，本發(fā)明雖然列舉了上述優(yōu)選實施方式，但是應該說明，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本發(fā)明的范圍，否則都應該包括在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。