[实用新型]桥梁结构测斜仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测斜仪，特别涉及一种桥梁结构测斜仪，属于土木桥梁领域。

背景技术

目前现有的测斜仪主要是依据测斜管内水平两个正交方向的滑槽，测量这两个方向的竖直倾斜角度，然后计算求解整体地上结构的倾斜方向和倾斜角。然而在计算过程中都会忽略原本选取方向对测斜精度的影响，而方向的一点偏差对结果影响还是较明显的。另外测斜管的扭转、测斜管内挖槽的制作等对测量结果也会造成一定的影响。因此，拟设计一套新的设计原理的测斜仪器，方便测量桥墩等地面以下结构的倾斜度，对桥梁结构的相关研究及测量有着重要意义。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种结构简单且设计合理的桥梁结构测斜仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种桥梁结构测斜仪，包括测斜仪主体，测斜仪主体内部设有容器，容器内盛装有一部分液体，测斜仪主体外设有红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和红外线接收器均电连接单片机。

上述桥梁结构测斜仪，红外线发射器为两个，对称设置在容器顶部两侧，红外线接收器位于两个所述红外线发射器之间。

上述桥梁结构测斜仪，测斜仪主体顶部设有指南针。

上述桥梁结构测斜仪，测斜仪主体为圆柱体，容器为圆柱体。

上述桥梁结构测斜仪，红外线发射器和红外线接收器均设置在测斜仪主体内部。

上述桥梁结构测斜仪，单片机型号为89C51。

本实用新型的有益效果是：本实用新型用于桥梁结构的倾斜角度测量使用方便，测量速度快，工作效率高，较少受环境条件的限制，观测误差小，测量的精度高。该仪器用于桥梁结构的倾斜角度的测量，只需通过一次测量，其误差远远小于通过两个正交方向滑槽计算得到的倾斜角度的误差。本实用新型用于桥梁结构倾斜角度的测量，对于桥梁参数的获得起到积极作用。

附图说明

图1是本实用新型选定实施例结构示意图；

图2是桥梁结构测斜仪原理示意图；

图中：1、测斜仪主体；2、指南针；3、容器；4、汞；5、红外线发射器；6、红外线接收器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

一种桥梁结构测斜仪，包括测斜仪主体1，测斜仪主体1顶部设有指南针2，测斜仪主体1内部设有容器3，容器3内盛装有一部分液体，测斜仪主体1外设有红外线发射器5和红外线接收器6，红外线发射器5和红外线接收器6均电连接单片机，红外线发射器5和红外线接收器6均设置在测斜仪主体1内部。

本实施例中，红外线发射器5为两个，对称设置在容器3顶部两侧，红外线接收器6位于两个所述红外线发射器之间。

本实施例中，单片机型号为89C51。

本实施例中，测斜仪主体1为圆柱体，容器3为圆柱体。

桥梁结构测斜仪工作原理：密闭的容器3内装有一半体积的液体，这样无论容器3如何运动，液体平面总是通过器3的中心，方便后面倾斜度计算公式的导出。考虑到水体波动性较强，因此采用高重度的汞4，使得液体不会发生大规模的波动。当测试仪1的柱体倾斜时，红外线接收器6会接收到外侧一圈红外线发射器5一半的反射红外线，取这能接收到的红外线接收器6外侧半圆的中心，即为倾斜面的最底部。通过测出该点红外线发射到接收的时间，即可通过公式推导，来求得倾角。在测量时，由于存在波动情况，可采取连续测量的方式，取最终测得的时间稳定时的值，所取得的值极为波动较小时的时间值。

当测试仪1柱体倾斜后，已知容器3柱长为L，假设容器3柱一侧未浸入汞体深度为x，并假设测试仪1柱体倾斜角度为θ，则红外线反射角度也为θ，已知红外线在空气中传播速度为c，通过与红外线发射器5和红外线接收器6连接的单片机可得出红外线传播的时间，时间为t，则可以得出两个公式：求解该方程组即可得到倾斜角θ。根据这样的原理最终即可得到倾斜角度。

本实用新型用于桥梁结构的倾斜角度测量使用方便，测量速度快，工作效率高，较少受环境条件的限制，观测误差小，测量的精度高。该桥梁结构测斜仪用于桥梁结构的倾斜角度的测量，只需通过一次测量，其误差远远小于通过两个正交方向滑槽计算得到的倾斜角度的误差。本实用新型用于桥梁结构倾斜角度的测量，对于桥梁参数的获得起到积极作用。

上述具体实施方式仅是本实用新型的具体个案，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施方式。但是凡是未脱离本实用新型技术原理的前提下，依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本实用新型的专利保护范围。