(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210607173.4 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 华南农业大 学 地址 510665 广东省广州市天河区五山 (72)发明人 张玉成　何敢彪　胡海英　赵美会　 李光威　 (74)专利代理 机构 北京国坤专利代理事务所 (普通合伙) 11491 专利代理师 赵红霞 (51)Int.Cl. F16M 11/04(2006.01) F16M 11/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01D 11/30(2006.01) (54)发明名称 一种用于 土木工程的结构健康监测装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于土木工程的结构健 康监测装置， 涉及土木维护设备技术领域， 其技 术方案要点是： 包括前后两个弧形卡钳， 两个所 述弧形卡钳均通过弹性连接转轴来实现弹性开 合， 两个所述弧形卡钳的夹装位置处设有防滑 垫； 其特征是： 两个所述弧形卡钳之间设有监测 平移装置； 所述弧形卡钳沿外侧弧面的弧线长度 方向设有多个传动装置和弧形固定块； 所述弧形 固定块同时套接于多个传动装置上； 多个所述传 动装置之间等弧长分布； 所述弧形卡钳内设有弧 形滑槽， 两个所述弧形滑槽有两个开口， 两个开 口分别朝向监测平移装置和传动装置。 该监测装 置可以绕着桥梁支架杆 或桥面边缘位置转动， 从 而实现对监测物 体的整个表面进行监测， 提高了 监测的准确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114877191 A 2022.08.09 CN 114877191 A 1.一种用于土木工程的结构健康监测装置， 包括前后两个 弧形卡钳(2)， 两个所述弧形 卡钳(2)均通过弹性连接转轴(9)来实现弹性开合， 两个所述弧形卡钳(2)的夹装位置处设 有防滑垫(8)； 其特 征是： 两个所述弧形卡钳(2)之间设有监测平 移装置； 所述弧形卡钳(2)沿外侧弧面的弧线长度方向设有多个传动装置和弧形固定块(6)； 所 述弧形固定块(6)同时套接于多个传动装置上； 多个所述传动装置 之间等弧长 分布； 所述弧 形卡钳(2)内设有弧形滑槽(1)， 两个所述弧形滑槽(1)有两个开口， 两个开口分别朝向监测 平移装置和传动装置； 所述弧形滑槽(1)内设有弧形滑板(4)， 所述弧形滑板(4)朝向传动装 置的侧壁为齿面； 所述弧形滑板(4)的齿面弧长大于或等于两个传动装置之间的弧长间距； 所述监测平移装置的两端分别与两个弧形滑板(4)的侧壁连接； 所述传动装置包括步进电机(3)、 转轴(7)和齿轮(5)； 所述步进电机(3)的侧壁与 弧形 卡钳(2)的外侧壁固定连接， 所述步进电机(3)的输出端与转轴(7)的端部固定连接， 所述转 轴(7)远离步进电机(3)的端部与齿轮(5)的转轴(7)中心处固定连接， 所述齿轮(5)位于弧 形滑槽(1)的正上方， 且所述齿轮(5)与弧形滑板(4)的齿面匹配； 所述弧形固定块(6)同时 套接于多个传动装置的转轴(7)上。 2.根据权利要求1所述的一种用于土木工程的结构健康监测装置， 其特征是： 所述监测 平移装置包括平动装置和监测装置； 所述平动装置包括限位杆(11)、 伺服电机(10)、 螺纹杆 (13)、 轴承(17)、 两个固定套筒一(14)和两个固定套筒二(16)； 两个所述固定套筒一(14)分 别与两个弧形滑板(4)的侧壁固定连接， 所述限位杆(11)的两端分别与两个固定套筒一 (14)可拆卸连接； 所述伺服电机(10)和轴承(17)分别与两个弧形滑板(4)的侧壁固定连接， 所述伺服电机(10)的输出端和轴承(17)分别与两个固定套筒二(16)的端部固定连接， 所述 螺纹杆(13)的两端分别与两个固定套筒二(16)可拆卸连接； 所述监测装置同时套接于螺纹 杆(13)和限位杆(1 1)上。 3.根据权利要求2所述的一种用于土木工程的结构健康监测装置， 其特征是： 所述监测 装置包括平移块(12)、 环境监测传感器(18)和建筑监测传感器； 所述平移块(12)同时套接 于限位杆(11)和螺纹杆(13)上， 所述平移块(12)远离桥梁端的侧壁设有环境监测传感器 (18)； 所述平 移块(12)靠 近桥梁端的侧壁固定设有建筑监测传感器。 4.根据权利要求3所述的一种用于土木工程的结构健康监测装置， 其特征是： 所述环境 监测传感器(18)包括空气酸碱度检测仪、 温湿度传感器、 风压 仪和风速 仪。 5.根据权利要求3所述的一种用于土木工程的结构健康监测装置， 其特征是： 所述建筑 监测传感器包括有振动检测探 头、 应变计探头和移动探伤探 头。 6.根据权利要求1所述的一种用于土木工程的结构健康监测装置， 其特征是： 所述平移 块(12)内设有电池盒(20)和数据存 储盒(19)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114877191 A 2一种用于土木工 程的结构健康监测装 置 技术领域 [0001]本发明涉及土木维护设备技术领域， 更具体地说， 它涉及一种用于土木工程的结 构健康监测装置 。 背景技术 [0002]重大工程结构的使用期长达几十年、 甚至上百年， 在环境侵蚀、 材料老化和荷载的 长期效应、 疲劳 效应等灾害因素的共同作用下将不可避免地导致结构系统的损伤积累和抗 力衰减， 极端情况下可能引发灾难性的突 发事故。 随着对工程结构的安全性、 耐久性及正常 使用功能的日益关注， 人们希望能够在结构的服役期， 即使出现一些如地震、 台风、 爆炸等 灾害性事故后， 也能充分了解结构的健康状况， 以决定是否需要对结构进 行维修和养护， 以 及何时进行维修和养护。 [0003]中国实用新型专利(CN213239028U)公开了一种土木工程结构 健康监测装置， 该装 置通过弧形卡钳卡装在大跨度桥梁支架杆或桥面边缘位置处， 然后通过驱动套装在伸缩杆 上的套环沿着伸缩杆长度方向移动， 然后通过建筑监测传感器来对大跨度桥梁的监测面参 数和监测面周围环 境参数进 行循环往复监测， 最后通过U盘等设备， 将监测数据进 行拷贝并 分析。 该装置存在的问题是： 在 套环沿着伸缩杆长度方向移动时， 建筑监测传感器只能沿着 伸缩杆长度方向对监测面进行监测， 而不能绕着监测物体转动， 不能对监测的物体不同的 表面处进行监测， 以至 于监测范围较窄， 准确性较低。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种用于土木工程的结构健康监测装置， 该监测装置可以绕 着桥梁支架杆或桥面边缘位置转动， 从而实现对监测物体的整个表面进行监测， 提高了监 测的准确性。 [0005]本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种用于土木工程的结 构健康监测装置， 包括前后两个弧形卡钳， 两个所述弧形卡钳均通过弹性连接转轴来实现 弹性开合， 两个所述弧形卡钳的夹装位置处设有防滑垫； 两个所述弧形卡钳之间设有监测 平移装置； [0006]所述弧形卡钳 沿外侧弧面的弧线长度方向设有多个传动装置和弧形固定块； 所述 弧形固定块同时套接于多个传动装置上； 多个所述传动装置之间等弧长分布； 所述弧形卡 钳内设有弧形滑槽， 两个所述弧形滑槽有两个开口， 两个开口分别朝向监测平移装置和传 动装置； 所述弧形滑槽内设有弧形滑板， 所述弧形滑板朝向传动装置的侧壁为齿面； 所述弧 形滑板的齿面弧长大于或等于两个传动装置之 间的弧长间距； 所述监测平移装置的两端分 别与两个弧形滑板的侧壁连接； [0007]所述传动装置包括步进电机、 转轴和齿轮； 所述步进电机 的侧壁与 弧形卡钳的外 侧壁固定连接， 所述步进电机的输出端与转轴的端部固定连接， 所述转轴远离步进电机的 端部与齿轮的转轴中心处固定连接， 所述齿轮位于弧形滑槽的正上方， 且所述齿轮与弧形说　明　书 1/4 页 3 CN 114877191 A 3