[发明专利]一种用于测量钢平台牛腿压力的装置及方法

摘要

本发明提供了一种用于测量钢平台牛腿压力的装置及方法。其中，用于测量钢平台牛腿压力的装置包括一柔性底座、至少一个竖向支撑杆、至少一个顶部横杆、至少一个螺栓和至少一个MEMS压力传感器，柔性底座固定在牛腿的底面并与竖向支撑杆的一端连接，竖向支撑杆的另一端通过螺栓与顶部横杆的一端连接，MEMS压力传感器设置于顶部横杆的另一端，并且与牛腿的顶面接触。利用柔性底座和MEMS压力传感器，大大降低了压力测试装置的高度，即使在牛腿上安装了测量装置也不会影响牛腿的稳定性和爬升的便捷性。MEMS压力传感器本身的成本大幅降低，同时有可以将施工损耗降到最低，从而大大降低了检测施工成本。 1

主权项

1.一种用于测量钢平台牛腿压力的装置，其特征在于，包括一柔性底座、至少一个竖向支撑杆、至少一个顶部横杆、至少一个螺栓和至少一个MEMS压力传感器，所述柔性底座固定在所述牛腿的底面并与所述竖向支撑杆的一端连接，所述竖向支撑杆的另一端通过所述螺栓与所述顶部横杆的一端连接，所述MEMS压力传感器设置于所述顶部横杆的另一端，并且与所述牛腿的顶面接触。

2.如权利要求1所述的用于测量钢平台牛腿压力的装置，其特征在于，所述柔性底座为高强橡胶块，在所述高强橡胶块内间隔设置多层钢板。

3.如权利要求2所述的用于测量钢平台牛腿压力的装置，其特征在于，所述柔性底座的厚度为1cm‑3cm，所述钢板厚度为2mm‑5mm。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于测量钢平台牛腿压力的装置，其特征在于，包括至少两个所述MEMS压力传感器，所述MEMS压力传感器在所述牛腿顶面沿着所述牛腿的伸缩方向间隔放置。

5.如权利要求4所述的用于测量钢平台牛腿压力的装置，其特征在于，所述MEMS压力传感器的量程范围在70MPa‑100MPa。

6.一种如权利要求1至5中任一项所述的用于测量钢平台牛腿压力的装置的标定方法，其特征在于，包括：

步骤一：当所述牛腿处于未受力状态时，拧紧所述螺栓，使所述MEMS压力传感器的测量值到达其满量程的70％‑80％；

步骤二：当所述牛腿处于初始受力状态时，记录所述牛腿的初始压力和所述MEMS压力传感器的测量值；

步骤三：使用千斤顶对所述牛腿向下加载压力，使所述千斤顶按照所述牛腿初始受力的3％‑4％逐级加载，每加载一级，记录仪下当时所述牛腿的压力和所述MEMS压力传感器的测量值；

步骤四：逐步卸除所述千斤顶对所述牛腿的压力，使所述千斤顶按照所述牛腿初始受力的3％‑4％逐级卸除，每卸除一级，记录仪下当时所述牛腿的压力和所述MEMS压力传感器的测量值；以及

步骤五：利用所述步骤二至所述步骤四中的所述牛腿的压力和对应的所述MEMS压力传感器的测量值，绘制所述牛腿的压力与所述MEMS压力传感器的测量值的拟合曲线。

7.如权利要求6所述的用于测量钢平台牛腿压力的装置的标定方法，其特征在于，在所述步骤三中，所述千斤顶逐级加载的级数不超过十级。

8.一种利用如权利要求6或7中任一项所述的拟合曲线测量钢平台牛腿压力的方法，其特征在于，包括：

步骤一：对所述钢平台的所有所述牛腿逐个进行标定；

步骤二：当所述钢平台爬升到预定高度时，将所述牛腿伸入至预留孔洞内，当所述钢平台的承重转换至所述牛腿上时，逐个读取所述MEMS压力传感器的测量值，并依据对应的所述拟合曲线计算出对应的所述牛腿的压力。

9.如权利要求8所述的利用拟合曲线测量钢平台牛腿压力的方法，其特征在于，在所述步骤二之后还包括，计算所有所述牛腿的压力值的方差，当所述方差小于等于预定允许值时，允许进行后续施工；当所述方差大于所述预定允许值时，逐个确认所述牛腿的伸入程度并确保所有所述牛腿充分伸入预留孔洞内，然后重复所述步骤二后重新计算方差，直到所述方差小于等于所述预定允许值后，再进行后续施工。