一种用于倾斜传感器安装的调平装置及安装方法
阅读说明：本技术 一种用于倾斜传感器安装的调平装置及安装方法 (Leveling device for mounting inclination sensor and mounting method ) 是由 朱建阳 何万虎 雷楗 柏晶晶 赵勇 孙光 叶绍其 何旭辉 兰其平 阮祖伟 周景坤 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于倾斜传感器安装的调平装置及安装方法,包括上调平板、下固定板、调平螺杆、调平螺帽、支撑杆件、“L”型板,其中：下固定板和上调平板均为三角形板,下固定板通过“L”型板和支撑杆件固定在待测结构物上；调平螺杆的一端焊接固定在下固定板上,另一端通过调平螺帽与上调平板连接；调平螺帽分上调平螺帽和下调平螺帽,上调平板设在两个调平螺帽之间；上调平板用于固定倾斜传感器,上下调节各调平螺帽在调平螺杆的位置,能实现倾斜传感的器水平度精确调整。本发明还提出了该调平装置在竖直面和水平面两种安装模式,适用范围更加的灵活,减少了传感器因安装姿态问题产生的测量误差。(The invention discloses a leveling device and a mounting method for mounting an inclination sensor, which comprise an upper leveling plate, a lower fixing plate, a leveling screw rod, a leveling nut, a supporting rod piece and an L-shaped plate, wherein: the lower fixing plate and the upper leveling plate are triangular plates, and the lower fixing plate is fixed on a structure to be tested through an L-shaped plate and a support rod piece; one end of the leveling screw rod is fixedly welded on the lower fixing plate, and the other end of the leveling screw rod is connected with the upper leveling plate through the leveling screw cap; the leveling screw cap is divided into an upper leveling screw cap and a lower leveling screw cap, and an upper leveling plate is arranged between the two leveling screw caps; the upper leveling plate is used for fixing the inclination sensor, and adjusting the position of each leveling nut on the leveling screw rod up and down, so that the levelness of the inclination sensor can be accurately adjusted. The invention also provides two installation modes of the leveling device on a vertical surface and a horizontal surface, the application range is more flexible, and the measurement error of the sensor caused by the installation posture problem is reduced.)
技术领域
本发明涉及结构物倾斜监测领域，具体涉及一种用于倾斜传感器安装的调平装置及安装方法。
背景技术
随着工程建设技术的发展，涉及到的倾斜监测也越来越多，使得倾斜传感器的应用领域也越来越广泛，在桥梁挠度监测、隧道与大坝监测、建筑健康监测、风机塔筒监测等领域都有应用，倾斜传感器作为各种结构物健康监测的重要设备，如何保证其数据真实准确是至关重要的一步。正确的安装方式可以避免产生测量误差，倾斜传感器安装时要做到：1、要保证倾斜传感器的安装面与被测量面完全紧靠，且被测量面要尽可能水平；2、倾斜传感器安装时不能与被测量面有夹角的产生，越接近水平面测量出的倾斜值也越准确；3、倾斜传感器的安装面与被测量面必须固定紧密、接触平整，要避免由于振动产生的测量误差；4、倾斜传感器只能在一定量程内使用，超出量程将无法获取倾斜数据。
当需要使用倾斜传感器测量一个结构物的倾斜时，往往都需要用到安装装置，但目前所用的倾斜传感器安装装置大多为夹具的方式进行安装，其功能十分的单一，且倾斜传感器安的装水平度不能精确调节，这是导致倾斜传感器无法达到最佳工作状态的主要原因；而且现有的倾斜传感器固定用的安装装置，大多都是现场临时加工然后直接使用，不仅加工精度无法保证，而且在安装倾斜传感器时，或多或少会出现各种问题，无法保证倾斜传感器测量的倾斜数据的准确性。因此，为满足施工需要，急需一种适用于结构物倾斜监测的倾斜传感器安装调平装置，解决现有技术所存在的缺陷，进一步保证测量出的倾斜数据真实准确性，该安装装置必须能在使用过程中保持稳固，不易受外界的震动而发生松动。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种用于倾斜传感器安装的调平装置，解决现有技术中倾斜传感器安装水平度不能调节的问题。
本发明的第二个目的是提供一种用于倾斜传感器安装的调平装置的安装方法，该安装方法不仅适用于待测结构物的表面是水平的，也适用于待测结构物表面是竖直的，提供出了两种安装方式，适用范围更加的灵活。
本发明的第一个目的是这样实现的：
一种用于倾斜传感器安装的调平装置，特征是：包括：上调平板、下固定板、调平螺杆、调平螺帽和“L”型板，其中，下固定板和上调平板均为形状相同的三角形板，下固定板通过“L”型板固定在待测结构物的表面上，调平螺杆的下端固定在下固定板上，调平螺杆的上端通过调平螺帽与上调平板连接；调平螺帽分上调平螺帽和下调平螺帽，上调平板设在上调平螺帽和下调平螺帽这两个调平螺帽之间；在上调平板的上面中部固定有倾斜传感器；在上调平板的三个角上各设有一个比调平螺杆直径大2mm的螺杆圆孔，调平螺杆能向上穿过该螺杆圆孔；在上调平板的上面、倾斜传感器的旁边还安装有一个粗略调平的圆气泡和两个精确调平的水准管，两个水准管相互垂直，并分别与倾斜传感器的X轴和Y轴平行；在下固定板的三个侧面中间各设有一组螺丝孔，三组“L”型板的一端分别固定在下固定板的三个侧面中间，三组“L”型板的另一端分别固定在待测结构物的表面上；上下调节各调平螺帽在调平螺杆的位置，进而调节倾斜传感器的X轴和Y轴的倾斜角度。
本发明还包括支撑杆件，下固定板还通过支撑杆件固定在待测结构物上；支撑杆件由伸缩螺杆、六角套管及“U”型板组成，在上下两个形状相同的“U”型板上设有U”型槽、内六角螺杆圆孔和六角螺栓圆孔，在上面的“U”型板上设有两个内六角螺杆圆孔，上面的“U”型板是通过两个内六角螺杆穿过内六角螺杆圆孔后与下固定板相连，在下面的“U”型板上设有一个内六角螺杆圆孔，下面的“U”型板是通过一个外六角螺杆穿过内六角螺杆圆孔后与待测结构物的表面相连；在上下两个形状相同的伸缩螺杆的朝外端设有伸缩螺杆圆孔，在两个伸缩螺杆的朝内端外壁设有丝口相反且与六角套管内丝相匹配的外螺纹；伸缩螺杆的朝外端伸入到“U”型板的“U”型槽内，六角螺栓分别穿过“U”型板侧壁端部的六角螺栓圆孔和伸缩螺杆朝外端的伸缩螺杆圆孔后与螺母一齐拧紧，使“U”型板和伸缩螺杆相连，六角螺栓拧紧后，伸缩螺杆能绕六角螺栓自由转动；六角套管的上下两端分别与上下两个伸缩螺杆的朝内端以螺纹连接；支撑杆件组装好后，当六角套管向一个方向旋转时，能实现支撑杆件的伸长或缩短；在下固定板的一个角上设有一组用于支撑杆件的螺丝孔，在下固定板的上面、用于支撑杆件螺丝孔的对边设有两组用于固定“L”型板的螺丝孔，两组用于固定“L”型板的螺丝孔的位置分别靠近两角，两个“L”型板的一端与下固定板上面的两组预留螺丝孔分别固定连接，支撑杆件的一端与上面两组预留螺丝孔相对的下固定板一个角上的一组预留螺丝孔连接，两个“L”型板的另一端、支撑杆件的另一端与待测结构物上的表面分别固定连接。
在每个水准管上刻有刻度，当各水准管中的气泡刚好在刻度的中间时，上调平板即为水平状态。
在“L”型板的两条边上都开有两个圆孔，能使用螺栓固定在下固定板和待测结构物的表面上，使得下固定板与待测结构物之间的固定更加紧固。
本发明的第二个目的是这样实现的：
一种用于倾斜传感器安装的调平装置的安装方法，根据现场的实际情况，提前在待测结构物上预埋好固定该调平装置的预埋爬锥，当待测结构物为水平面时，具体步骤如下：
A、首先将三个“L”型板的一端分别与下固定板三个侧面中间的三组预留螺丝孔相连，三个“L”型板的另一端分别与待测结构物上的三个预埋爬锥连接紧固；
B、调平螺帽分上调平螺帽和下调平螺帽两种，将三个下调平螺帽分别旋进到三个调平螺杆一半的位置后，在三个调平螺杆上放入上调平板，使三个下调平螺帽支撑起上调平板，上下调整下调平螺帽的位置，使上调平板上的两个水准管中的气泡处于刻度的中间位置，即可完成上调平板的调平；
C、最后将上调平螺帽旋进到调平螺杆上并拧紧固定好上调平板，使用内六角螺杆将倾斜传感器固定于上调平板之上，即可使用。
或，本发明提供了一种倾斜传感器安装调平装置的安装方法，根据现场的实际情况，提前在待测结构物上预埋好固定该调平装置的预埋爬锥，当待测结构物为竖直面时，具体步骤如下：
A、首先将两个“L”型板的一端与下固定板上面的两组预留螺丝孔分别相连，并将支撑杆件的一端与上面两组预留螺丝孔相对的下固定板一个角上的一组预留螺丝孔连接，再将两个“L”型板的另一端、支撑杆件的另一端与待测结构物上的预埋爬锥分别连接紧固，顺时针或逆时针旋转支撑杆件中的六角套管，进一步调整支撑杆件的长度，使下固定板保持水平；
B、调平螺帽分上调平螺帽和下调平螺帽两种，将三个下调平螺帽分别旋进到三个调平螺杆一半的位置后，在三个调平螺杆上放入上调平板，使三个调平螺杆支撑起上调平板，将上调平螺帽分别旋进三个调平螺杆上，完成下调平螺帽、上调平板、上调平螺帽与调平螺杆相连，上下调整下调平螺帽的位置，使上调平板上的两个水准管中的气泡处于刻度的中间位置，即可完成上调平板的调平；
C、最后拧紧上调平螺帽，固定好上调平板，使用内六角螺丝将倾斜传感器固定在上调平板上，即可使用。
与现有的技术相比，本发明的优势在于：
1、本发明不仅适用于待测结构物的表面是水平的，也适用于待测结构物表面是竖直的，提供出了两种安装方式，适用范围更加的灵活；
2、本发明在上调平板上不仅安装有用于粗略调平的圆气泡，还安装有两个用于精确调平的且相互垂直的水准管，在水准管上设有刻度，可实现X轴、Y轴倾斜的可视化，为倾斜传感器的测量准确性提供保证；
3、本发明通过上下调整各调平螺帽在调平螺杆的位置，实现了倾斜传感器水平度的精确调整，减少了倾斜传感器的因安装姿态问题产生的测量误差；
4、本发明各个连接位置均采用焊接或螺栓连接，保证了在监测过程中安装装置的稳固，不易受外界的震动而发生松动的情况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的水平安装拆解示意图；
图3为本发明的垂直安装拆解示意图；
图4为本发明的支撑杆件结构示意图；
图5为本发明的水准管示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明的一种用于倾斜传感器安装的调平装置，包括：下固定板1、上调平板2、调平螺杆3、调平螺帽4、支撑杆件5、“L”型板6，其中，下固定板1和上调平板2均为形状相同的三角形板，下固定板1通过“L”型板6和支撑杆件5固定在待测结构物的表面上，其中：支撑杆件5的一端通过内六角螺杆14固定在下固定板1的角上，支撑杆件5的另一端通过外六角螺杆15固定在待测结构物的表面上；调平螺杆3的下端焊接固定在下固定板1上，调平螺杆3的上端通过调平螺帽4与上调平板2连接；调平螺帽4分上调平螺帽和下调平螺帽，上调平板2设在上调平螺帽和下调平螺帽这两个调平螺帽4之间；在上调平板2的上面中部固定有倾斜传感器8；上下调节各调平螺帽4在调平螺杆3的位置，进而调节倾斜传感器的X轴和Y轴的倾斜角度。
在下固定板1的侧面和上面共设有六组螺丝孔，用于固定“L”型板6和支撑杆件5，其中：在下固定板1的三个侧面中间各设有一组用于固定“L”型板6的螺丝孔；在下固定板1的一个角上设有一组用于固定支撑杆件5的螺丝孔；在下固定板1的上面、用于支撑杆件5螺丝孔的对边设有两组用于固定“L”型板6的螺丝孔，两组用于固定“L”型板6的螺丝孔的位置分别靠近两角。
下固定板1固定在待测结构物之上的模式有两种，当待测结构物的表面为水平面时，可不需要支撑杆件5，下固定板1能通过“L”型板6直接固定在待测结构物的表面，上下调节各调平螺帽4在调平螺杆3上的位置即可实现对上调平板2的调平；当待测结构物的表面为竖直面时，需使用支撑杆件5支撑起下固定板1来抵消一部分待测结构物与水平面过大的夹角，再通过上下调节各调平螺帽4在调平螺杆3上的位置，实现对上调平板2的调平，本发明能根据现场的实际需要，自由切换水平或竖直安装的两种模式。
上调平板2除了留有用于安装倾斜传感器的螺丝孔以外，在上调平板2的三个角上各设有一个比调平螺杆3直径大2mm的螺杆圆孔，调平螺杆3能向上穿过该螺杆圆孔；在上调平板2的上面、倾斜传感器8的旁边还安装有一个粗略调平的圆气泡16和两个精确调平的水准管7，两个水准管7相互垂直，并分别与倾斜传感器8的X轴和Y轴平行；在每个水准管7上刻有刻度18，当各水准管7中的气泡17刚好在刻度18的中间时，上调平板2即为水平状态。
支撑杆件5的长度和方向均可以调节，它由伸缩螺杆10、六角套管9及“U”型板11组成，在上下两个形状相同的“U”型板11上设有U”型槽19、内六角螺杆圆孔20和六角螺栓圆孔21，在上面的“U”型板11上设有两个内六角螺杆圆孔20，上面的“U”型板11是通过两个内六角螺杆14穿过内六角螺杆圆孔20后与下固定板1相连，在下面的“U”型板11上设有一个内六角螺杆圆孔20，下面的“U”型板11是通过一个外六角螺杆15穿过内六角螺杆圆孔20后与待测结构物的表面相连；在上下两个形状相同的伸缩螺杆10的朝外端设有伸缩螺杆圆孔22，在两个伸缩螺杆10的朝内端外壁设有丝口相反且与六角套管9内丝相匹配的外螺纹；伸缩螺杆10的朝外端伸入到“U”型板11的“U”型槽19内，六角螺栓12分别穿过“U”型板11侧壁端部的六角螺栓圆孔21和伸缩螺杆10朝外端的伸缩螺杆圆孔22后与螺母一齐拧紧，使“U”型板11和伸缩螺杆10相连，六角螺栓12拧紧后，伸缩螺杆10能绕六角螺栓12自由转动；六角套管9的上下两端分别与上下两个伸缩螺杆10的朝内端以螺纹连接；支撑杆件5组装好后，当六角套管9向一个方向旋转时，能实现支撑杆件9的伸长或缩短。
在“L”型板6的两条边上都开有两个圆孔，能使用螺栓固定在下固定板1和待测结构物的表面上，使得下固定板1与待测结构物之间的固定更加紧固。
本发明提供了一种倾斜传感器安装调平装置的安装方法，根据现场的实际情况，提前在待测结构物上预埋好固定该调平装置的预埋爬锥，参见图2所示，当待测结构物为水平面时，具体步骤如下：
A、首先将三个“L”型板6的一端分别与下固定板1三个侧面中间位置预留的三组螺丝孔相连，三个“L”型板6的另一端分别与待测结构物上的三个预埋爬锥连接紧固；
B、调平螺帽4分上调平螺帽和下调平螺帽两种，再将三个下调平螺帽分别旋进到三个调平螺杆3一半的位置后，在三个调平螺杆3上放入上调平板2，使三个下调平螺帽支撑起上调平板2，上下调整下调平螺帽的位置，使上调平板2上的两个水准管7中的气泡17处于刻度18的中间位置，即可完成上调平板2的调平；
C、最后将上调平螺帽旋进到调平螺杆3上并拧紧固定好上调平板2，使用内六角螺杆13将倾斜传感器7固定于上调平板2之上，即可使用。
或，本发明提供了一种倾斜传感器安装调平装置的安装方法，根据现场的实际情况，提前在待测结构物上预埋好固定该调平装置的预埋爬锥，参见图3所示，当待测结构物为竖直面时，具体步骤如下：
A、首先将两个“L”型板6的一端与下固定板1上面的两组预留螺丝孔分别相连，并将支撑杆件5的一端与上面两组预留螺丝孔相对的下固定板1一个角上的一组预留螺丝孔连接，再将两个“L”型板6的另一端、支撑杆件5的另一端与待测结构物上的预埋爬锥分别连接紧固，顺时针或逆时针旋转支撑杆件5中的六角套管9，进一步调整支撑杆件5的长度，使下固定板1保持水平；
B、调平螺帽4分上调平螺帽和下调平螺帽两种，再将三个下调平螺帽分别旋进到三个调平螺杆3一半的位置后，在三个调平螺杆3上放入上调平板2，使三个调平螺杆3支撑起上调平板2，将上调平螺帽分别旋进三个调平螺杆3上，完成下调平螺帽、上调平板2、上调平螺帽与调平螺杆3相连，上下调整下调平螺帽的位置，使上调平板2上的两个水准管7中的气泡17处于水准管刻度18的中间位置，即可完成上调平板2的调平；
C、最后拧紧上调平螺帽，固定好上调平板2，使用内六角螺丝13将倾斜传感器固定在上调平板2上，即可使用。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
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