基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器及系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器

【技术实现步骤摘要】
基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器及系统


[0001]本技术属于桥梁工程检测及监测
，涉及一种基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器及系统
。

技术介绍

[0002]桥梁挠度是桥梁结构的一项重要指标，在桥梁运营养护检测
(
监测
)
中均需要进行桥梁挠度测量
。
进行桥梁挠度测量，需要采用精度高
、
适用性好的桥梁挠度测量传感器
。
目前，桥梁静动挠度测量所采用的传感器种类较多，但在实际应用中，还存在诸多不足，不能很好地满足和适应桥梁挠度的测量需要
。
如加速度计传感器，仅能用于桥梁动挠度测量，不能满足桥梁静挠度测量；基于液体连通管的传感器仅能测量竖向挠度，不能进行竖向挠度和横向位移的二维测量；
GPS
类传感器的检测精度仅在厘米级，传感器测量精度低；加速计传感器
、
倾角传感器和陀螺仪传感器等惯性类传感器检测误差大
、
精度低；激光挠度仪
、
光电挠度仪的传感器，使用时需要一个稳定的安装平台；激光扫描仪
、
微波干涉仪的传感器，仅能在桥下的岸边使用；各类位移计传感器，需要在桥下搭设稳定的支架，现场使用受到极大限制
。
[0003]如何直接在桥梁上便捷地实现桥梁静动挠度值的高精度
、
实时测量，一直是国内外桥梁试验检测和监测工程中急需解决的技术难题
。

技术实现思路
<br/>[0004]本技术实施例的目的在于提供一种基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器，以解决现有的桥梁挠度测量传感器无法同时实现多功能
、
高精度测量，无法实现便捷安装的问题
。
[0005]本技术实施例的另一目的在于提供另一种基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量系统，以解决现有的基于光学成像传感器的桥梁挠度测量传感器无法进行两个测站点之间的相对位移与相对转角测量的问题
。
[0006]本技术实施例所采用的第一个技术方案是：基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器，包括：
[0007]左光学成像组件，左光学成像组件沿其光学成像方向对左侧的物体成像；
[0008]右光学成像组件，右光学成像组件沿其光学成像方向对右侧的物体成像；
[0009]左定向发光光源，左定向发光光源向左发射定向光束；
[0010]右定向发光光源，右定向发光光源向右发射定向光束
。
[0011]进一步的，所述的左光学成像组件
、
右光学成像组件
、
左定向发光光源和右定向发光光源均安装在第一安装座上；
[0012]所述的第一安装座包括多功能底座和三脚支撑架，所述的多功能底座包括：
[0013]上连接板，左光学成像组件
、
右光学成像组件
、
左定向发光光源和右定向发光光源均安装在上连接板上；
[0014]水平旋转调节结构，水平旋转调节结构由旋转部分和固定部分转动连接，水平旋转调节结构的旋转部分与上连接板底部固定连接；
[0015]高度调节结构，高度调节结构顶部与水平旋转调节结构的固定部分固定连接；
[0016]下连接板，下连接板与高度调节结构的底部连接，且下连接板安装在三脚支撑架上
。
[0017]进一步的，所述的上连接板上安装有测距传感器
‑
倾角传感器
‑
测高传感器模块；
[0018]所述的下连接板上安装有数据采集处理器；
[0019]所述的第一安装座上的左光学成像组件
、
右光学成像组件
、
测距传感器
‑
倾角传感器
‑
测高传感器模块的输出端均与其数据采集处理器的不同输入端电连接
。
[0020]进一步的，所述的左光学成像组件以及右光学成像组件通过俯仰角度调节装置安装在多功能底座上；
[0021]倾角传感器安装在所述的左光学成像组件以及右光学成像组件上
。
[0022]进一步的，所述的左定向发光光源和右定向发光光源通过俯仰角度调节装置安装在多功能底座
。
[0023]本技术实施例所采用的第二个技术方案是：基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量系统，包括：
[0024]第一传感器，第一传感器设置在测站点
A
；
[0025]第二传感器，第二传感器设置在测站点
B
，测站点
B
位于测站点
A
右侧；
[0026]所述的第一传感器包括右光学成像组件和右定向发光光源；
[0027]所述的第二传感器包括左光学成像组件和左定向发光光源；
[0028]所述的第一传感器的右光学成像组件与第二传感器的左定向发光光源对应，右光学成像组件对左定向发光光源成像；
[0029]所述的第二传感器的左光学成像组件与第一传感器的右定向发光光源对应，左光学成像组件对右定向发光光源成像
。
[0030]进一步的，所述的第一传感器安装在第二安装座上，第二传感器安装在第三安装座上，第二安装座和第三安装座与如上所述的基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器的第一安装座结构一致；
[0031]所述的第二安装座上的右光学成像组件
、
测距传感器
‑
倾角传感器
‑
测高传感器模块的输出端均与其数据采集处理器的不同输入端电连接；
[0032]所述的第三安装座上的左光学成像组件
、
测距传感器
‑
倾角传感器
‑
测高传感器模块的输出端均与其数据采集处理器的不同输入端电连接
。
[0033]进一步的，所述的第一传感器和第二传感器采用如上所述的基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器
。
[0034]本技术实施例的有益效果是：
[0035](1)
测量功能多：在桥梁挠度测站点布设的基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器，同时具有可以向两个方向反向发射定向光束的定向发光光源和根据两个方向相向发射的定向光束对应的定向发光光源进行成像的光学成像组件；由此可以进行两个测站点之间的相对位移
(
桥梁挠度
)
和相对转角测量，不仅可以用于中小跨径桥梁静动挠度测量，也适用于大跨桥梁静动挠度测量；
[0036](2)
测量精度高：基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器可以直接布设在相邻两测站点上，通过减小测站点之间的水平距离可以有效减小大气湍流的影响，提高桥梁挠度测量精度，可以满足桥梁挠度不同测量精度的要求；同时高分辨率光电芯片与高分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器，其特征在于，包括：左光学成像组件
(1)
，左光学成像组件
(1)
沿其光学成像方向
(5)
对左侧的物体成像；右光学成像组件
(2)
，右光学成像组件
(2)
沿其光学成像方向
(5)
对右侧的物体成像；左定向发光光源
(3)
，左定向发光光源
(3)
向左发射定向光束；右定向发光光源
(4)
，右定向发光光源
(4)
向右发射定向光束
。2.
根据权利要求1所述的基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器，其特征在于，所述的左光学成像组件
(1)、
右光学成像组件
(2)、
左定向发光光源
(3)
和右定向发光光源
(4)
均安装在第一安装座上；所述的第一安装座包括多功能底座
(6)
和三脚支撑架
(7)
，所述的多功能底座
(6)
包括：上连接板
(6
‑
1)
，左光学成像组件
(1)、
右光学成像组件
(2)、
左定向发光光源
(3)
和右定向发光光源
(4)
均安装在上连接板
(6
‑
1)
上；水平旋转调节结构
(6
‑
4)
，水平旋转调节结构
(6
‑
4)
由旋转部分和固定部分转动连接，水平旋转调节结构
(6
‑
4)
的旋转部分与上连接板
(6
‑
1)
底部固定连接；高度调节结构
(6
‑
3)
，高度调节结构
(6
‑
3)
顶部与水平旋转调节结构
(6
‑
4)
的固定部分固定连接；下连接板
(6
‑
6)
，下连接板
(6
‑
6)
与高度调节结构
(6
‑
3)
的底部连接，且下连接板
(6
‑
6)
安装在三脚支撑架
(7)
上
。3.
根据权利要求2所述的基于对称光学成像及定向光源的桥梁挠度测量传感器，其特征在于，所述的上连接板
(6
‑
1)
上安装有测距传感器
‑
倾角传感器
‑
测高传感器模块
(6
‑
2)
；所述的下连接板
(6
‑
6)
上安装有数据采集处理器
(6
‑
5)
；所述的第一安装座上的左光学成像组件
(1)、
右光学成像组件
(2)、
测距传感器
‑
倾角传感器
‑
测高传感器模块
(6
‑
2)
的输出端均与其数据采集处理器
(6
‑
5)
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭仁亮，李平，张雁冰，吴学勤，冯红梅，李小恒，
申请(专利权)人：西安裕鹏交通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：