一种可自动消除转角影响的测量竖向位移的靶板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可自动消除转角影响的测量竖向位移的靶板，包括固定支架、反对称交叉板件和吊绳；其中，固定支架为矩形框架，由上下横梁和两支柱组成，下横梁固定在测点上，上横梁中心位置下侧设有上吊环；反对称交叉板件的上部的顶面设有下吊环，吊绳将该上吊环与下吊环连接起来，把反对称交叉板件悬挂于固定支架中。本实用新型专利技术在工程结构性态检测与监测的过程中能消除靶板转动自由度的影响，以确保沉降监测结果的可靠性，具有低成本、低能耗、高可靠性、适合普及的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种可自动消除转角影响的测量竖向位移的靶板
本技术涉及工程结构性态检测与监测的工具，具体涉及一种可自动消除转角影响的测量竖向位移的靶板，属于土木工程

技术介绍
靶板在土木工程结构性态检测与监测
，是测量器具的一个重要组成部分。当测点位置已确定，但是测点无法直接观察到的情况下，就需要用到靶板。但是目前的测量方法往往假定测点位置为一个点，以代替实际情况中测点与靶板的接触面，因而忽略了靶板的转动自由度，实际上这种转动自由度会导致对于靶板平动自由度观测的不准确，因此有必要研究能够自动消除靶板转动自由度影响的新型靶板。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足和缺陷，本技术的目的在于，提供一种低成本、高可靠性的可自动消除转角影响的靶板，在工程结构性态检测与监测的过程中能消除靶板转动自由度的影响，以确保沉降监测结果的可靠性。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种可自动消除转角影响的靶板，包括固定支架、反对称交叉板件和吊绳；其中，固定支架为矩形框架，由上下横梁和两支柱组成，下横梁固定在测点上，上横梁中心位置下侧设有上吊环；反对称交叉板件的上部的顶面设有下吊环，吊绳将该上吊环与下吊环连接起来，把反对称交叉板件悬挂于固定支架中。进一步，所述反对称交叉板件包括X板、顶板和底板，所述X板由两块平板在中点上交叉连接形成X形，该X板夹置于所述顶板与底板之间，并且上部与该顶板固定连接，下部与该底板固定连接，所述下吊环固定于所述顶板的上侧面的中心。进一步，所述X板与顶板和底板形成的夹角相同。进一步，所述矩形框架的横梁长度大于反对称交叉板件的最大宽度，所述矩形框架的高度大于反对称交叉板件与吊绳相加的高度。进一步，所述吊绳采用耐磨材料，保证吊绳的耐久性。进一步，所述测点的转角量程range，与矩形框架高度L，以及测量精度acu的相互关系满足下式：L|deg2rad(range)|2≤acu且|range|＜5°。与现有技术相比，本技术具有如下优点：1)本技术能够在测点发生转动时自动消除靶板转动自由度对测量的影响；2)具有拆装方便、成本低廉、能耗低、可靠性高的特点；3)本技术适用于低成本的长期监测系统，具有大规模广泛推广的实用意义。附图说明图1是本技术的结构三维立体示意图。图2是本技术的结构三维立体示意图。图3是本技术的结构平面示意图。图4是测点发生水平、竖向及转动时靶板位移计算示意图图中，P-测点，1-固定支架，2-反对称交叉板件，3-吊绳，11-上横梁，12-下横梁13-上吊环，21-X板，22-顶板，23-底板，24-下吊环。具体实施方式下面将结合实施例与附图对本技术作进一步详细说明，但本技术的实施方式不限于此。请结合参阅图1，所述可自动消除转角影响的靶板包括固定支架1、反对称交叉板件2和吊绳3，测量精度要求为acu＝1mm。所述固定支架1为矩形框架，由上横梁11、下横梁12和两个支柱构成，请参阅图2。本实施例中，其总高度L为200mm，宽度为100mm，横梁与支柱的横截面尺寸均为10mm×10mm。在所述上横梁11中心位置下侧面上设有上吊环13，下横梁12固定在所述测点P上。该测点P可以是被监测的土木工程结构上的特定点，也可以是地面，在检测过程中。测点P的转角β的量程range＝±4°。满足公式：L|deg2rad(range)|2≤acu且|range|＜5°，其中deg2rad为角度转换为弧度的函数。所述反对称交叉板件2悬挂于所述固定支架1中。请参阅图2，该反对称交叉板件2包括X板21、顶板22和底板23。所述X板21由两块相同的平板在长度的中点上交叉连接形成X形，请参阅图3，该X形的交叉点O在两平板沿厚度的侧面上进行连接；请参阅图2，该X板21夹置于所述顶板22与底板23之间，并且上部与该顶板22固定连接，下部与该底板23固定连接。所述X板21与顶板22与底板23的四个夹角均为θ，本实施例中θ＝60°。顶板22的上侧面的中央固定设置有下吊环24。所述吊绳3将所述上吊环13与下吊环24连接起来，从而把所述反对称交叉板件2悬挂于所述固定支架1中。这样当所述固定支架1随所述测点P发生转角β时，所述反对称交叉板件2只发生平移不发生旋转，且在测量精度要求下，反对称交叉板件2竖向位移与所述测点P竖向位移相同。从而使所述靶板能够自动消除转角的影响，并反映测点P竖向位移。所述靶板不受测点转角影响的证明如下：若测量精度要求为acu＝1mm，测量量程range＝±4°，根据以下公式确定固定支架高度：选择固定支架1总高度L＝200mm。当测点P转角β＝4°，水平位移u＝20mm，竖向位移v＝30mm，见图4。所述吊绳保持竖直，且与反向交叉板发生整体平动。反向交叉板的竖向位移v1分别v1＝v+L(deg2rad(range))2＝300+0.97＝300.97mmδv＝v1-v＝0.97mm＜1mm可以忽略因此反向交叉板不受测点P转动影响，始终保持竖直。在测量精度为1mm时，可以通过测量反向交叉板的竖向位移间接测量测点P的竖向位移。本技术能够自动消除转角的影响，具有低成本、低能耗，高可靠性、适合普及的特点，还能够与城市基础设施的“物联网”系统进行结合，保障城市基础设施的安全运行，因而对提升城市公共安全水平和信息化管理水平，推动相关高新技术产业的发展具有重要意义和作用。本技术的保护范围不局限于上述的实施例，凡依据本技术的内容所做的等效变化及修改，都属于本技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动消除转角影响的靶板，其特征在于，包括固定支架、反对称交叉板件和吊绳；其中，固定支架为矩形框架，由上下横梁和两支柱组成，下横梁固定在测点上，上横梁中心位置下侧设有上吊环；反对称交叉板件的上部的顶面设有下吊环，吊绳将该上吊环与下吊环连接起来，把反对称交叉板件悬挂于固定支架中。

【技术特征摘要】
1.一种可自动消除转角影响的靶板，其特征在于，包括固定支架、反对称交叉板件和吊绳；其中，固定支架为矩形框架，由上下横梁和两支柱组成，下横梁固定在测点上，上横梁中心位置下侧设有上吊环；反对称交叉板件的上部的顶面设有下吊环，吊绳将该上吊环与下吊环连接起来，把反对称交叉板件悬挂于固定支架中。2.根据权利要求1所述的可自动消除转角影响的靶板，其特征在于：所述反对称交叉板件包括X板、顶板和底板，所述X板由两块平板在中点上交叉连接形成X形，该X板夹置于所述顶板与底板之间，并且上部与该顶板固定连接，下部与该底板固定连接，所述下吊环固定于所述顶板的上侧面的中心。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鸣，
申请(专利权)人：赵鸣，
类型：新型
国别省市：上海,31