一种可标定可调节可更换测力支座及其标定方法

技术领域

本发明涉及桥梁测力支座技术领域，特别是涉及一种可标定可调节可更换测力支座及其标定方法。

背景技术

随着我国交通建设的不断发展，在现代公路建设中，桥梁有着不可替代的作用。桥梁结构自身的工作及受力状态直接影响到线路的安全性、行车速度、荷载等级及正常运营。一般的检测设备、方法成本相对较高，并且根本无法做到对桥梁的实时监控。为了时刻监控桥梁的健康程度以及支座的受力情况，智能测力支座便得到了广泛应用。

测力支座就能够支撑桥梁并且对桥梁进行实时监控。实时掌握支点反力的变化，了解支座运营情况是否良好，是否超载，避免或及早发现支座载荷超限；同时对桥梁结构进行受力分析，及时掌握其工作状态，掌握桥梁受力等，保证支座及桥梁的正常使用。因为电子设备的使用寿命和支座、桥梁相较比较短，需及时进行更换处理，而现有测力支座电子设备有些更换即为不便，另外更换后无法进行有效的标定，造成测力失效的后果。

现有的测力支座，如专利为ZL201620890297.8的《一种大吨位测力传感器》是将传感器通过螺纹与盆腔侧壁上的螺纹孔相连，通过螺纹旋紧程度调整传感器与内部弹性体的接触压力，在实验室内，可以通过压力机有效标定传感器，保证出厂时传感器测量准确性。但不可避免，安装的碰撞，后期更换新的传感器后，在使用现场就无法有效标定传感器的数值，无法确定传感器的旋紧程度，不能保证传感器测量数值与实际数值一致，造成测力支座失去实际作用。

因此，市场上急需一种新型测力支座，用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可标定可调节可更换测力支座及其标定方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，在安装测力传感器时对其进行标定。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种可标定可调节可更换测力支座，包括支座底盆，所述支座底盆上设有一凹槽，所述凹槽的槽底放置有一测力弹性体，所述支座底盆的侧壁上设有多个测力安装孔，所述测力安装孔内能够拆卸连接有一个测力元件，所述测力元件上设有传感器安装孔和标定孔，所述传感器安装孔能够拆卸连接一个测力传感器，所述测力传感器与所述测力弹性体的侧壁接触，所述测力传感器与控制器电连接，所述标定孔的两端分别位于所述凹槽的侧壁上与所述支座底盆的外壁上。

优选地，所述测力安装孔具有内螺纹，所述测力元件设有外螺纹，所述测力安装孔与所述测力元件螺纹连接。

优选地，所述支座底盆为一端有底的圆筒状结构，所述凹槽为圆柱形凹槽。

优选地，所述测力安装孔有两个，两个所述测力安装孔相对设置，两个所述测力安装孔的轴线在同一直线上，所述测力安装孔的轴线正对所述测力弹性体上。

优选地，所述控制器为电脑。

本发明还公开了一种可标定可调节可更换测力支座的标定方法，包括以下步骤：

S1，使用打压设备由外侧向标定孔内注压；

S2，观察打压设备上的压力表与测力传感器上的数据；

S3，旋拧测力元件，直到压力表上的数据与测力传感器上的数据相同。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明在继承现有测力支座基本功能，还通过电脑测算出支座实际受力情况，确定实际与理论的偏差，具有荷载超限及时报警、动态测试实时监控等功能。另外增加了测力元件进行了标定的功能，并且测力元件与支座底盆为螺纹连接，方便拆卸，从而实现了测力元件的可标定、可调整、可更换的功能。有效保证测量支座的使用寿命，从而保证了桥梁的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例可标定可调节可更换测力支座的结构示意图；

图2为本实施例可标定可调节可更换测力支座的俯视图；

图3为本实施例中测力元件的结构示意图；

图4为本实施例中测力元件的剖视图；

图5为本实施例可标定可调节可更换测力支座安装支座结构时的结构示意图；

图中：1-支座底盆；2-测力弹性体；3-测力元件；3.1-测力传感器；3.2-标定孔；4-支座结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种可标定可调节可更换测力支座及其标定方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，在安装测力传感器时对其进行标定。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-5所示，本实施例提供了一种可标定可调节可更换测力支座，包括支座底盆1，支座底盆1为常见的盆状结构。支座底盆1上设有一凹槽(即盆腔结构)，凹槽的槽底放置有一测力弹性体2，测力弹性体2的材质使用较软可以变形的材质即可，如橡胶，支座底盆1的形状与凹槽形状相匹配，测力弹性体2的上表面用于支撑支座结构4。支座底盆1的侧壁上设有多个测力安装孔，测力安装孔的两端分别是凹槽的侧壁以及支座底盆1的外壁上。测力安装孔内能够拆卸连接有一个测力元件3，采用可拆卸的方式可以方便后期更换测力元件3。测力元件3上设有传感器安装孔和标定孔3.2，传感器安装孔的内径大于标定孔3.2的内径。传感器安装孔能够拆卸连接一个测力传感器3.1，测力传感器3.1与测力弹性体2的侧壁接触，测力传感器3.1用于测量测力弹性体2变形挤压带来的压力，测力传感器3.1与控制器电连接，控制器收集数据，并且实时检测数值。标定孔3.2的两端分别位于凹槽的侧壁上与支座底盆1的外壁上，即标定孔3.2贯穿支座底盆1的侧壁，标定孔3.2为专用测量通道，可以通过专用的打压设备向标定孔3.2内打压。

使用时，先进行标定，使用打压设备通过标定孔3.2向支座底盆1的凹槽处打压，压力作用在测力弹性体2上，打压设备上的压力表读出数值，同时测力传感器3.1也显示出数值，如果两个数值并不相同，调整测力元件3的位置，从而改变测力传感器3.1与测力弹性体2的相对位置关系，直到两个数值相同时，即可完成测力传感器3.1的标定作用。标注的时候支座结构4一直在测力弹性体2上。标定完成后，所有装置正常使用，支座结构4的重力压在测力弹性体2的上表面，测力弹性体2收到压力从而发生形变，将压力传递给支座底盆1的内壁上，测力传感器3.1感受到测力弹性体2的压力后，将数据传输至控制器，控制器将电信号转化为数字信号，读出具体数值。

需要注意的是，本实施例中的支座底盆1可以根据不同的支座结构4进行相应的形状、大小的调整，包括但不限于板式支座、盆式支座、球形支座、减隔震支座、摩擦摆支座等。如现有的支座结构4具有盆腔结构(即凹槽)，可以直接在其基础上设置测力元件3等结构，如果现有支座结构4没有盆腔结构(即凹槽)，则在现有支座结构4下部添加支座底盆1及相关结构。

为了方便更换测力元件3，本实施例中，测力安装孔具有内螺纹，测力元件3设有外螺纹，测力安装孔与测力元件3螺纹连接。本领域技术人员还可以使用其他的连接方式，如锥形孔连接，或锥形螺纹等连接方式均可，只要能够方便测量元件的拆卸更换即可。对于测力元件3后期更换，将新的测力元件3换好后，利用其带有的标定孔3.2使用压力表对支座结构4压力进行测量，然后调整测力传感器3.1，使其测量值与压力表的数值相同，即完成更换。

对于支座底盆1的具体结构，本实施例中，支座底盆1为一端有底的圆筒状结构，凹槽为圆柱形凹槽，因为大部分支座结构4的底部均是圆柱体结构，因此这样的结构能够适应大部分的支座结构4，应用范围广。

本实施例中，测力安装孔有两个，两个测力安装孔相对设置，两个测力安装孔的轴线在同一直线上，测力安装孔的轴线正对测力弹性体2上。本领域技术人员还可以调整测力安装孔的数量，可以为三个或更多，并使其在支座底盆1的侧壁上均布即可。

本实施例中，控制器为电脑。测力传感器3.1通过数据采集模块采集、分析、处理后，还原出作用在支座所受荷载的大小，然后将数据型号传送至电脑，用于实时监控桥梁荷载，做好数据收集记录并处理异常事故。本领域技术人员还可以使用其他类型的控制器，如手机或单片机等。

本实施例还提供了一种可标定可调节可更换测力支座的标定方法，包括以下步骤：

S1，使用打压设备由外侧向标定孔3.2内注压，使得测力弹性体2发生形变，产生压力并作用到测力传感器3.1上。

S2，观察打压设备上的压力表与测力传感器3.1上的数据，其中压力表测量的是支座底盆1内部真实的压力值，而测力传感器3.1显示的数值只是其自身测量到的数值，由于其安装位置不对可能导致数值并不准确。

S3，旋拧测力元件3，通过旋转测量元件，从而调整测力元件3的位置，使得测力元件3逐渐处于正确的安装位置，从而测量数据逐渐接近真实值，直到压力表上的数据与测力传感器3.1上的数据相同，即完成测力传感器3.1标定，后续测力支座即可正常使用。

测力传感器3.1可以实时检测压力数据，并将信号通过外接设备或装置发送至电脑或手机，用于显示支座底座内部的实时承载力数据，实现对桥梁的实时监控。检测出桥梁荷载超限即可马上报警并立即采取措施，有效保证桥梁使用安全，延长测量支座及桥梁使用寿命。相对现有桥梁检测设备方便快捷，节省大量人力、财力，保证桥梁的使用安全。同时电子设备更换更加方便。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。