本實(shí)用新型涉及工程測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種層間位移角測量裝置。

背景技術(shù)：

結(jié)構(gòu)層間位移角是衡量結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的重要指標(biāo)，是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺試驗(yàn)時(shí)，評判結(jié)構(gòu)模型是否符合規(guī)范的重要因素。但是，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺模型試驗(yàn)的層間位移角實(shí)時(shí)測量方法。

目前，實(shí)時(shí)測量角度的傳感器主要是轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器。但是，無論結(jié)構(gòu)整體還是結(jié)構(gòu)模型，層間位移角一般都很小(普遍<2°)，因此，采用轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器無法準(zhǔn)確測量層間位移角。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)時(shí)，層間位移角測量一般都是采用間接方法：通過布置在結(jié)構(gòu)層間的位移傳感器，測量結(jié)構(gòu)層間位移，進(jìn)而除以層高計(jì)算層間位移角。

由此可知，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常所使用的角度傳感器難以保證對小角度測量的精準(zhǔn)性，因此只能通過間接的方式進(jìn)行測量，而不能對層間位移角進(jìn)行高精度的直接測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種層間位移角測量裝置，從而可以對層間位移角進(jìn)行高精度的直接測量，提高層間位移角的測量精度。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種層間位移角測量裝置，該層間位移角測量裝置包括：傳動(dòng)桿、第一級同軸圓盤、第二級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器；

所述傳動(dòng)桿的上端通過第一固定件與上層梁連接，且所述傳動(dòng)桿可相對于第一固定件上下滑動(dòng)；所述傳動(dòng)桿的下端與所述第一級同軸圓盤固定連接；

所述第一級同軸圓盤通過第二固定件與本層梁固定連接，且所述第一級同軸圓盤可繞所述第二固定件轉(zhuǎn)動(dòng)；

第二級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器固定在所述本層梁上；

所述第一級同軸圓盤的直徑大于所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑；所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑大于所述軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸的直徑；

所述第一級同軸圓盤與所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接；

所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤與所述轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接。

較佳的，所述層間位移角測量裝置還進(jìn)一步包括：N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤；所述N為大于或等于1的整數(shù)；

所述N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑依次減小，且所述N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤中直徑最大的同軸轉(zhuǎn)盤的直徑小于所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑，直徑最小的次級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑大于所述軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸的直徑；

所述N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤按照直徑依次減小的順序依次設(shè)置在第二級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器之間，且分別與本層粱固定；

所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤、N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸依次通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接。

較佳的，所述傳動(dòng)桿的上部設(shè)置有沿傳動(dòng)桿延伸方向的滑動(dòng)槽；

所述第一固定件穿過所述滑動(dòng)槽將所述傳動(dòng)桿固定在上層粱上。

較佳的，所述第一固定件和第二固定件均為銷釘。

由上述技術(shù)方案可見，在本實(shí)用新型的層間位移角測量裝置中，由于傳動(dòng)桿的上、下端分別與上層梁和本層粱連接，且傳動(dòng)桿可相對第一固定件上下滑動(dòng)但傳動(dòng)桿的下端與第一級同軸圓盤固定連接，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)模型在振動(dòng)時(shí)，上層粱和本層粱之間如果發(fā)生層間位移，則層間位移角必然等于第一級同軸圓盤的轉(zhuǎn)角。因?yàn)榈谝患壨S圓盤、所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤、N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸都是依次通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接，所以當(dāng)?shù)谝患壨S圓盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)的角度將以位移形式多次放大并最終傳遞給轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸。所以，上述層間位移角相當(dāng)于采用機(jī)械方法經(jīng)過多次放大后被傳遞給轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器，從而可以通過該轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器直接對該層間位移角進(jìn)行高精度實(shí)時(shí)地測量，提高了層間位移角的測量精度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的層間位移角測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳動(dòng)桿與第一級同軸圓盤的連接示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳動(dòng)桿與第一級同軸圓盤的連接側(cè)視圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一固定件、第二固定件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中的第二固定件與第一級同軸圓盤的連接示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中的轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的層間位移角測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳動(dòng)桿與第一級同軸圓盤的連接示意圖，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳動(dòng)桿與第一級同軸圓盤的連接側(cè)視圖，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一固定件、第二固定件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中的第二固定件與第一級同軸圓盤的的連接示意圖，圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中的轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1～圖6所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的層間位移角測量裝置包括：傳動(dòng)桿11、第一級同軸圓盤12、第二級同軸轉(zhuǎn)盤13和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器14；

所述傳動(dòng)桿11的上端通過第一固定件15與上層梁21連接，且所述傳動(dòng)桿11可相對于第一固定件15上下滑動(dòng)；所述傳動(dòng)桿11的下端與所述第一級同軸圓盤12固定連接；

所述第一級同軸圓盤12通過第二固定件16與本層梁22固定連接，且所述第一級同軸圓盤12可繞所述第二固定件16轉(zhuǎn)動(dòng)；

第二級同軸轉(zhuǎn)盤13和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器14固定在所述本層梁22上；

所述第一級同軸圓盤12的直徑大于所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤13的直徑；所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤13的直徑大于所述軸式轉(zhuǎn)角傳感器14上的轉(zhuǎn)軸141的直徑；

所述第一級同軸圓盤12與所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤13通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接；

所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤13與所述轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器14上的轉(zhuǎn)軸141通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接。

在使用上述層間位移角測量裝置時(shí)，由于傳動(dòng)桿的上、下端分別與上層梁和本層粱連接，且傳動(dòng)桿可相對第一固定件上下滑動(dòng)但傳動(dòng)桿的下端與第一級同軸圓盤固定連接，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)模型在振動(dòng)時(shí)，上層粱和本層粱之間如果發(fā)生層間位移，則層間位移角必然等于第一級同軸圓盤的轉(zhuǎn)角。因?yàn)榈谝患壨S圓盤、第 二級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸均是依次通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接，當(dāng)?shù)谝患壨S圓盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)，由于第一級同軸圓盤與第二級同軸轉(zhuǎn)盤是通過皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)方式連接，第一級同軸圓盤和第二級同軸轉(zhuǎn)盤的線速度相等，但第一級同軸圓盤的直徑大于第二級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑，因此相當(dāng)于將第一級同軸圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度以位移形式放大傳遞給第二級同軸轉(zhuǎn)盤；同理，第二級同軸轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度也將以位移形式放大傳遞給轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸。所以，上述層間位移角相當(dāng)于經(jīng)過兩次放大后被傳遞給轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器，從而可以通過該轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器直接對該層間位移角進(jìn)行實(shí)時(shí)地測量。

另外，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，還可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，在上述層間位移角測量裝置中增加相應(yīng)數(shù)量的同軸轉(zhuǎn)盤，從而將上述的層間位移角進(jìn)行多次放大后，再由轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器直接對該層間位移角進(jìn)行實(shí)時(shí)地測量。

例如，較佳的，在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述層間位移角測量裝置還可以進(jìn)一步包括：N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤(圖中未示出)；所述N為大于或等于1的整數(shù)；

所述N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑依次減小，且所述N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤中直徑最大的同軸轉(zhuǎn)盤的直徑小于所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑，直徑最小的次級同軸轉(zhuǎn)盤的直徑大于所述軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸的直徑；

所述N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤按照直徑依次減小的順序依次設(shè)置在第二級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器之間，且分別與本層粱固定；

所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤、N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸依次通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接。

也就是說，在上述具體實(shí)施例中，還可以設(shè)置多級同軸轉(zhuǎn)盤，從而將上述的層間位移角進(jìn)行多次放大后，再由轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器直接對該層間位移角進(jìn)行實(shí)時(shí)地測量。

較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述N的取值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要預(yù)先設(shè)置。例如，所述N的取值可以是1、2、3……等等。

較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤、N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器均可黏貼在本層梁上。

另外，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述傳動(dòng)桿11的上部設(shè)置有沿傳動(dòng)桿延伸方向的滑動(dòng)槽111，所述第一固定件15穿過所述滑動(dòng)槽111將所述傳動(dòng)桿11固定在所述上層粱21上。因此，所述傳動(dòng)桿可以通過上述滑動(dòng)槽相對 于第一固定件上下滑動(dòng)。

另外，較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述第一固定件和第二固定件均為銷釘，如圖4所示。

綜上所述，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，由于傳動(dòng)桿的上、下端分別與上層梁和本層粱連接，且傳動(dòng)桿可相對第一固定件上下滑動(dòng)但傳動(dòng)桿的下端與第一級同軸圓盤固定連接，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)模型在振動(dòng)時(shí)，上層粱和本層粱之間如果發(fā)生層間位移，則層間位移角必然等于第一級同軸圓盤的轉(zhuǎn)角。因?yàn)榈谝患壨S圓盤、所述第二級同軸轉(zhuǎn)盤、N個(gè)次級同軸轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸都是依次通過皮帶傳動(dòng)方式或齒輪傳動(dòng)方式連接，所以當(dāng)?shù)谝患壨S圓盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)的角度將以位移形式多次放大并最終傳遞給轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器上的轉(zhuǎn)軸。所以，上述層間位移角相當(dāng)于采用機(jī)械方法經(jīng)過多次放大后被傳遞給轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器，從而可以通過該轉(zhuǎn)軸式轉(zhuǎn)角傳感器直接對該層間位移角進(jìn)行實(shí)時(shí)地測量。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。