[发明专利]一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置及其使用方法

说明书

本发明提供一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置及其使用方法，包括位于桥梁伸缩缝内设置的充气体，所述充气体内的两侧固定有多组对应设置用于测量充气体纵向各个部位间距的传感器，所述充气体内还固定有温度传感器，所述充气体具有充放气口，本发明结构简单，利用充气缩胀的充气体实现对伸缩缝缝宽不同高度进行全面的监测和数据查看，方便对温度系数的采样，以确保桥梁安全。

技术领域

本发明涉及一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置及其使用方法。

背景技术

桥梁伸缩装置是桥梁工程的薄弱环节，影响伸缩装置使用质量的因素很多，其中合理的缝宽是确保伸缩装置安全使用的一个重要因素。桥梁伸缩装置使用过程中，缝宽受到温度影响会发生实时变化，严重时甚至超出规范要求。

由于传统的桥梁伸缩缝缝宽测量方法是采用钢尺或钢卷尺在伸缩装置表面测量，无法测到不同高度的缝宽，测量结果也无法实时更新。鉴于此，发明了一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置与方法。目前超声波测距是现有技术中一种常见的测距手段，具有成本低等优点，市面上也具有很多超声波模块，比如HC-SR04、US-100、US-015等类型，如专利号201720429419.8 专利名称“一种超声波测距单片机智能系统”即提供了一种超声波测距系统及采用蓝牙远程控制的方案，此外通过现有的wifi模块也可以替代蓝牙模块实现手机的远程控制，这给超声波测距监控提供了技术手段。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是无法测到伸缩缝不同高度的缝宽。本发明的具体实施方案是：一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置，包括位于桥梁伸缩缝内设置的充气体，所述充气体内的两侧固定有多组对应设置用于测量充气体纵向各个部位间距的传感器，所述充气体内还固定有温度传感器，所述充气体具有充放气口。

进一步的，所述传感器为超声波传感器，各组传感器包括超声波发生器及超声波接收器。

进一步的，充气体由PVC材料制成，形状为圆角长方体。

进一步的，所述充放气口位于充气体的下部。

进一步的，所述超声波发生器及超声波接收器经D/A转换模块与单片机单元连接，所述单片机单元经A/D转换模块与超声波接收器连接，所述单片机单元还连接有蓝牙模块，所述温度传感器与单片机单元连接。

本发明还包括一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置使用方法，利用如上所述的一种桥梁伸缩缝缝宽监测装置，具体包括以下步骤：

（1）将布设有超声波传感器的充气体按梁体横向一定距离固定于梁体的伸缩缝中间；

（2）通过充放气口将固定好的充气体充气，并保证充气体有充足的气使超声波传感器与梁体密贴；

（3）在第一次安装后，通过温度传感器及超声波传感器分别测得初始温度T₀及初始伸缩缝的缝宽l₀；

（4）当需要测量实时数据时，通过位于充气体内的各个超声波发生器发射超声波信号，对应高度的超声波接收器从另一侧接收超声波信号，获取超声波信号路径的最小值，得到超声波传感器安装高度处缝宽；

（5）根据公式ε=( l - l₀)/ (T - T₀)计算能得到实时温度系数，从而测算确定在温度变化下该桥梁伸缩缝缝宽能否保证达到设计需求。