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专利名称：一种桥梁挠度智能监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土木工程桥梁监控技术领域，特别是涉及一种桥梁挠度 智能监测装置。
背景技术：
桥梁挠度变化是反映桥梁安全状态的一个重要参量，对桥梁的挠度进 行监测具有重要意义。由于基于连通管原理的桥梁挠度监测设备具有成本低、精度高和不受雨雾天气限制等优点而得到了广泛应用；采用压力变送 器测量基准点和监测点间压强差变化来获取监测点挠度变化是较为常见的桥梁挠度的方法。其测量原理是分别在基准点和监测点安装压力变送器， 变送器间采用连通管连接，通过测量基准点和监测点的压力变送器的压强，获得基准点和监测点的压强差AP,通过公式Ah = AP/ p g计算获得监测 点的挠度变化。此方法测量精度由压力变送器的精度、液体密度p和重力 加速度g计算卑3直与实际值的误差决定。重力加速度g的值跟绰度和海拔高度有关， 一般来说重力加速度g的值随海拔高度的增加而减�。�随绵度值的增大而增大。例如赤道附近 g=9. 780 m/s2，蟀度45°地区g=9. 80665 m/s2,北极地区g=9. 832m/s2。在 一般情况下计算g=9.S0m/s2,这时赤道和极地地区的重力加速度实际值与计算取值的误差竟大于2%。。
连同管液体密度P跟液体类型、气压、温度等因素有关，如水的密度
为lg/cm3 (标准大气压，4°C),而液压油的密度范围一般为0. 860 ~ 0. 920
g/cm"标准大气压，常温)，具体密度值跟生产厂家、型号有关；并且都
随温度变化而变化。水在4。C时密度最大为1 g/cm3;在大于4。C时密度随
温度的升高而减�。辉谛∮�4'C时密度随温度的下降而减�。患扑闶蓖ǔ�
取1 g/cm3。在20。C时为0. 9982 g/cm3，在30。C时为0. 9957g/cm3,如果计
算直釆用1 g/cm3，在20。C和30。C时的误差将分别达到1. 8%。和4. 3%。。
采用现有技术原理的挠度监测装置，其测量精度受液体密度变化及重 力加速度误差影响较大。如何降低或消除液体密度变化及重力加速度误差 影响，是提高此类桥梁挠度测量装置精度的关4定。

实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种桥梁挠度智能监测装置，包 括用于测量基准点和监测点压强的压力变送器，用于采集压力变送器数据 的智能数据采集仪和连通管；在标高稳定的基准点的两个标高不同位置安 装两个基准点压力变送器，各监测点安装监测点压力变送器，变送器间采 用充满测试液体的密封管道连接，通过测量基准点与监测点间的压力变送 器压强差的变化来测量桥梁的挠度变化。
本实用新型的优点是采用基准点两压力变送器间固定高度差与两压 力变送器间压强差的对应关系来计算监测点与基准点间压强差变化对应的 挠度变化，有效的消除了通过公式h-P/pg来计算挠度变化由于温度、污 染等原因导致液体密度变化以及重力加速度值不精确带来的误差。


附图为本实用新型桥梁挠度智能监测装置结构示意图。 图中1、基准点压力变送器A, 2、基准点压力变送器B， 3、监测点压力变 送器，4、连通管，5、智能数据采集仪具体实施方式
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种桥梁挠度智能监测装置， 用于消除采用压力变送器测量基准点和监测点间压强差变化来获取监测点 挠度变化的测量原理设计的桥梁挠度测量装置因液体密度变化以及重力加
速度值不精确产生的测量误差，提高挠度测量精度；并能实现对桥梁挠度 进行智能监测。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结 合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
参见附图，为本实用新型所述桥梁挠度智能监测装置结构示意图。
在标高稳定的基准点的两个标高不同位置安装两个基准点压力变送器 1和基准点压力变送器2，在监测点安装监测点压力变送器3,各压力变送 器间采用连通管4连接，变送器的数据用智能数据采集仪5进行采集。
设基准点变送器1与基准点变送器2的垂直距离为L。初始安装时， 基准点变送器1和基准点变送器2的压强分别为PA、 Pb,任意一监测点N 的压力变送器压强为Pw;任意时刻，基准点变送器1和基准点变送器2的 压强分别为PA'、 PB'，监测点N的压力变送器压强为PN';设监测任意时 刻监测点N的挠度分别为Hw ,则有
Pa'+Pb' , Pa + Pb n
-一Pn -一Pn
Hn = (~^---2-)x丄 —— (1)
Pa'-Pb' Pa-Pb
所述的桥梁挠度智能监测装置，基准点变送器1与基准点变送器2的 垂直距离L可以通过高精密测量工具测得。
由式(1 )可知，挠度测量的精度由压力变送器的精度和基准点变送器 1与基准点变送器2的垂直距离L测值误差决定。从而有效的克服了现有 技术由于液体密度变化以及重力加速度值不精确产生较大测量误差的不 足。
优选的，上述连通管和管道液体是全密封的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应3见为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种桥梁挠度智能监测装置，其特征是包括用于测量基准点和监测点压强的压力变送器，用于采集压力变送器数据的智能数据采集仪和连通管；在标高稳定的基准点的两个标高不同位置安装两个基准点压力变送器，各监测点安装监测点压力变送器，各压力变送器间采用充满测试液体的密封管道连接，压力变送器将数据传输给智能数据采集仪。
2、根据权利要求1所述的桥梁挠度智能监测装置，其特征是连通管是 全密封的。
专利摘要本实用新型涉及一种基于连通管原理的桥梁挠度智能监测装置，包括用于测量基准点和监测点压强的压力变送器，用于采集压力变送器数据的智能数据采集仪和连通管；在标高稳定的基准点的两个标高不同位置安装两个基准点压力变送器，各监测点安装监测点压力变送器，压力变送器间采用充满测试液体的密封管道连接，通过测量基准点与监测点间压力变送器的压强差的变化来测量桥梁的挠度变化；采用基准点的两个压力变送器间固定高度差与两个压力变送器间压强差的对应关系来计算监测点与基准点间压强差变化对应的挠度变化，有效的消除了通过公式Δh＝ΔP/ρg来计算挠度变化由于温度、污染等原因导致液体密度变化以及重力加速度值不精确带来的误差。
文档编号G01M5/00GK201392265SQ20092000514
公开日2010年1月27日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者伍祥勇, 刘冬梅, 勤 卢, 吴国松, 吴明生, 乐 张, 强 杨, 胡永军, 谢凤禹, 黄自桂 申请人:重庆交通大学;重庆国通土木工程技术有限公司;云南省公路开发投资有限责任公司