Устройство для регистрации линейных деформаций

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения вертикальных смещений сооружений. Для ускорения настройки датчика и повышения надежности его эксплуатации на измеряемом объекте установлены гибкая тяга между подвижной и неподвижной опорами, датчик и чувствительный элемент. Датчик выполнен в виде установленной в полом корпусе консольно закрепленной пластинчатой пружины и установленной снизу на ней перпендикулярно к ней отжимной пластины, а чувствительный элемент - в виде двух направленных навстречу друг другу оптических волокон волоконно-оптического кабеля, одно из которых выполнено взаимодействующим с отжимной пластиной. В боковых противолежащих стенках полого корпуса выполнены сквозные полуцилиндрические пазы, нижняя кромка которых выше днища полого корпуса. В пазах установлены валы, каждый из которых имеет частичный сегментный вырез, перекрываемый сегментной крышкой с винтами. В сегментном вырезе перпендикулярно к оси вала выполнена проточка для размещения оптического волокна. Для фиксации валов в полом корпусе на боковых стенках полого корпуса размещены зажимы с винтами с полуцилиндрическими проточками для валов. При этом кабель закреплен в полом корпусе прижимными крышками, одна из которых выше другой для обеспечения хода пластинчатой пружины. Крепление гибкой тяги осуществлено непосредственно к пластинчатой пружине. 8 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения вертикальных смещений сооружений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для регистрации линейных деформаций, содержащее подвижную и неподвижную опоры, установленные на измеряемом объекте, гибкую тягу между опорами, датчик, выполненный в виде установленных в корпусе консольно закрепленной пластинчатой пружины, жестко связанной со свободным концом пластинчатой пружины и установленной перпендикулярно к ней отжимной пластиной и чувствительный элемент, выполненный в виде двух волоконно-оптических кабелей, один из которых выполнен взаимодействующим с отжимной пластиной и передающий элемент, выполненный в виде штока с вилкой, причем свободный конец штока связан с пластинчатой пружиной и установлен перпендикулярно к ней, а свободный конец вилки связан с гибкой тягой (см. например, Патент РФ N2019790, кл. E 02 D 31/08, 1991).

Недостатком данного устройства является сложность и длительность процесса настройки датчика, т.е. установления соосности оптических волокон чувствительного элемента.

Техническим результатом на достижение которого направлено предлагаемое устройство является ускорение процесса настройки датчика и повышение надежности эксплуатации.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для регистрации линейных деформаций, содержащем подвижную и неподвижную опоры, установленные на измеряемом объекте, гибкую тягу между опорами и датчик, выполненный в виде установленной в полом корпусе консольно закрепленной пластинчатой пружины и установленной снизу на ней перпендикулярно к ней отжимной пластины и чувствительный элемент в виде двух направленных навстречу друг другу оптических волокон, одно из которых выполнено взаимодействующим с отжимной пластиной, в боковых противолежащих стенках полого корпуса выполнены сквозные полуцилиндрические пазы, нижняя кромка которых выше днища полого корпуса, в которых установлены валы, каждый из которых имеет частичный сегментный вырез, перекрываемый сегментной крышкой с винтами, причем в сегментом вырезе перпендикулярно оси вала выполнена проточка для размещения оптического волокна, а для фиксации валов в полом корпусе на боковых стенках полого корпуса размещены зажимы с винтами с полуцилиндрическими проточками для валов, при этом кабель закреплен в полом корпусе прижимными крышками, одна из которых выше другой для обеспечения хода пластинчатой пружины, а крепление гибкой тяги осуществлено непосредственно к пластинчатой пружине.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вид сбоку на датчик; на фиг. 3 - вид сверху фиг. 2; на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б фиг. 3; на фиг. 6 - вид Г фиг. 2; на фиг. 7 - разрез В-В фиг. 3; на фиг. 8 - аксонометрическая проекция внешнего вида датчика.

Предлагаемое устройство содержит подвижную 1 и неподвижную 2 опоры, установленные на здание 3 и соединенные между собой гибкой тягой 4. На опоре 1 жестко укреплен датчик, связанный с регистрирующей аппаратурой 5.

Датчик состоит из полого корпуса 6, в боковых противолежащих стенках которого выполнены сквозные полуцилиндрические пазы, нижняя кромка которых размещена выше днища полого корпуса 6. Для укладки в корпусе 6 волоконно-оптического кабеля 7 предусмотрены пазы 8. Волоконно-оптический кабель 7 в пазах 8 закреплен прижимными крышками 9 и 10 с помощью винтов. Оптические волокна выходят из волоконно-оптических кабелей соосно, навстречу друг другу. К прижимной крышке 9 винтами консольно прикреплена пластинчатая пружина 11. К консольной части пружины 11 сверху прикреплена гетенаксовая пластина 12 винтом с гайкой. На консольной части пластинчатой пружины 11 снизу перпендикулярно к ней размещена отжимная пластина 13, связанная с пластинчатой пружиной 11 винтами с гайками, взаимодействующая с оптическим волокном. Свободный конец пластинчатой пружины 11 и гетенаксовой пластины 12 привязан к тяге 4. Крышка 9 имеет большую толщину по сравнению с крышкой 10 для обеспечения хода пластинчатой пружины 11. В сквозных полуцилиндрических пазах полого корпуса установлены валы 14. Каждый вал 14 на одном из торцов имеет шлиц для поворота вала 14 с помощью отвертки. Для фиксации валов 14 в полом корпусе 6 на боковых стенках его полого корпуса размещены зажимы 15, выполненные с полуцилиндрическими проточками для валов 14. Зажимы 15 прикреплены к полому корпусу 6 винтами. Валы 14 по горизонтали имеют частичные сегментные вырезы, перекрываемые сегментными крышками 16, зафиксированные с помощью винтов для возможности установки оптического волокна. В центре каждого сегментного выреза поперечно оси вала 14 выполнена проточка для размещения оптического волокна.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Предварительно настраивают датчик, для чего ослабляют винты зажимов (отвинчивают частично их), поворачивают валы 14 с оптическим волокном на некоторый угол и перемещают валы 14 поперечно по отношению к корпусу 6. Далее их фиксируют с помощью винтов зажимов 15. Это необходимо для того, чтобы потери мощности света на стыке оптических волокон были минимальными, т.е. концы оптического волокна были соосны. Далее датчик крепят к подвижной опоре 1 и соединяют тягой 4 с неподвижной опорой 2. При этом необходимо, чтобы отжимная пластина 13 отклонила одно из оптических волокон на величину, при которой потери мощности света увеличились в среднем на 3 децибела по сравнению с минимальными. Установленное таким образом значение потерь принимается соответствующим нулевому положению. Смещение опоры 1 на некоторую величину вниз вызовет поворот тяги на некоторый угол. При этом отжимная пластина 13 поднимается, а потери мощности света уменьшаются, что и зарегистрирует аппаратура 5. При смещении опоры 1 вверх относительно опоры 2, процесс повторяется, но в сторону увеличения потерь мощности света.

Предлагаемое устройство ожидается использовать на жилых зданиях г. Тольятти, обследуемых институтом "Фундаментпроект".

Формула изобретения

Устройство для регистрации линейных деформаций, содержащее подвижную и неподвижную опоры, установленные на измеряемом объекте, гибкую тягу между опорами и датчик, выполненный в виде установленной в полом корпусе консольно закрепленной пластинчатой пружины и установленной снизу на ней перпендикулярно отжимной пластины, и чувствительный элемент в виде двух направленных навстречу друг другу оптических волокон, волоконно-оптического кабеля, одно из которых выполнено взаимодействующим с отжимной пластиной, отличающееся тем, что в боковых противолежащих стенках полого корпуса выполнены сквозные полуцилиндрические пазы, нижняя кромка которых расположена выше днища корпуса, в которых установлены валы, каждый из которых по горизонтали имеет частичный сегментный вырез, перекрываемый сегментной крышкой с винтами, причем в сегментном вырезе перпендикулярно к оси вала выполнена проточка для размещения оптического волокна, а для фиксации валов в корпусе из боковых стенках полого корпуса размещены зажимы с винтами с полуцилиндрическими проточками для валов, при этом волоконно-оптический кабель закреплен в полом корпусе прижимными крышками, одна из которых выше другой для обеспечения хода пластинчатой пружины, а гибкая тяга прикреплена непосредственно к пластинчатой пружине.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8