一种用于监测距离的装置

实用新型 · 2020-04-23
申请号:CN202020246971.5 申请日:20200304 授权公告号:CN210268584U 授权公告日:20200407 申请人地址:410200 湖南省长沙市望城经济技术开发区沿河路二段168号 国家/省市:43(湖南) 代理机构:43214 主分类号:G01B21/02 代理人:闵亚红;周晓艳 申请人:湖南联智科技股份有限公司 当前权利人:湖南联智科技股份有限公司 发明人:梁晓东;周俊华;赵莉;潘昌龙;梁春艳 分类号:G01B21/02;G01B21/16 简要说明:本实用新型提供了一种用于监测距离的装置。包括传感器安装盒、拉绳防护装置、拉绳固定盒和拉绳传感器;所述拉绳传感器的传感器主体安装在传感器安装盒的内部,所述拉绳传感器的拉绳依次穿过传感器安装盒的盒体侧壁与拉绳固定盒的盒体侧壁通过拉绳挂钩连接至拉绳固定盒的内部,用以监测传感器安装盒和拉绳固定盒之间的距离变化;所述拉绳防护装置包括套装在拉绳传感器的拉绳外部的防护套管和防护套管两端的第一球形铰链与第二球形铰链,用以实现对拉绳的保护;本实用新型通过传感器安装盒、拉绳防护装置和拉绳固定盒三者的配合,将拉绳传感器始终保护在装置内部,防止外界因素对距离监测产生影响。 主权利要求:1.一种用于监测距离的装置,其特征在于,包括传感器安装盒(1)、拉绳防护装置(2)、拉绳固定盒(3)和拉绳传感器(4);所述拉绳传感器(4)的传感器主体(4.1)安装在传感器安装盒(1)的内部,所述拉绳传感器(4)的拉绳依次穿过传感器安装盒(1)的盒体侧壁与拉绳固定盒(3)的盒体侧壁通过拉绳挂钩(4.2)连接至拉绳固定盒(3)的内部,用以监测传感器安装盒(1)和拉绳固定盒(3)之间的距离变化;所述拉绳防护装置(2)包括防护套管(2.1)、第一球形铰链(2.2)和第二球形铰链(2.3);所述防护套管(2.1)套装在拉绳传感器(4)的拉绳外部,用以实现对拉绳的保护;所述防护套管(2.1)的第一端通过第一球形铰链(2.2)与传感器安装盒(1)的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管(2.1)的第二端通过第二球形铰链(2.3)与拉绳固定盒(3)的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管(2.1)的第二端穿过第二球形铰链(2.3)伸入拉绳固定盒(3)内部并可随拉绳传感器(4)的拉绳伸缩与拉绳固定盒(3)实现相对滑动。 当前状态:1 代理机构:长沙七源专利代理事务所(普通合伙) 43214 权利要求,1.一种用于监测距离的装置,其特征在于,包括传感器安装盒(1)、拉绳防护装置(2)、拉绳固定盒(3)和拉绳传感器(4);所述拉绳传感器(4)的传感器主体(4.1)安装在传感器安装盒(1)的内部,所述拉绳传感器(4)的拉绳依次穿过传感器安装盒(1)的盒体侧壁与拉绳固定盒(3)的盒体侧壁通过拉绳挂钩(4.2)连接至拉绳固定盒(3)的内部,用以监测传感器安装盒(1)和拉绳固定盒(3)之间的距离变化;所述拉绳防护装置(2)包括防护套管(2.1)、第一球形铰链(2.2)和第二球形铰链(2.3);所述防护套管(2.1)套装在拉绳传感器(4)的拉绳外部,用以实现对拉绳的保护;所述防护套管(2.1)的第一端通过第一球形铰链(2.2)与传感器安装盒(1)的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管(2.1)的第二端通过第二球形铰链(2.3)与拉绳固定盒(3)的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管(2.1)的第二端穿过第二球形铰链(2.3)伸入拉绳固定盒(3)内部并可随拉绳传感器(4)的拉绳伸缩与拉绳固定盒(3)实现相对滑动。2.根据权利要求1所述的一种用于监测距离的装置,其特征在于,所述第一球形铰链(2.2)包括第一球体(2.2.1)和第一球体座(2.2.2);所述第一球体座(2.2.2)的内表面为用于安装第一球体(2.2.1)的光滑球形面;所述第一球体座(2.2.2)外表面设有螺纹,用以与螺母配合将第一球体座(2.2.2)安装至传感器安装盒(1)的盒体侧壁;所述第一球体(2.2.1)沿其轴线设有与防护套管(2.1)的第一端配合的螺纹孔,用以实现防护套管(2.1)的第一端与第一球形铰链(2.2)的连接。3.根据权利要求2所述的一种用于监测距离的装置,其特征在于,所述第二球形铰链(2.3)包括第二球体(2.3.1)和第二球体座(2.3.2);所述第二球体座(2.3.2)的内表面为用于安装第二球体(2.3.1)的光滑球形面;所述第二球体座(2.3.2)外表面设有螺纹,用以与螺母配合将第二球体座(2.3.2)安装至拉绳固定盒(3)的盒体侧壁;所述第二球体(2.3.1)沿其轴线设有套管通过孔(2.3.11),所述套管通过孔(2.3.11)的孔壁光滑且套管通过孔(2.3.11)的孔径大于防护套管(2.1)的外径,用以实现防护套管(2.1)与套管通过孔(2.3.11)的相对滑动。4.根据权利要求3所述的一种用于监测距离的装置,其特征在于,所述套管通过孔(2.3.11)的孔径为防护套管(2.1)的外径的1.1~1.3倍,用以实现防护套管(2.1)在套管通过孔(2.3.11)内的自由滑动。5.根据权利要求3所述的一种用于监测距离的装置,其特征在于,沿拉绳的伸缩方向所述第一球体座(2.2.2)的两端端面和所述第二球体座(2.3.2)的两端端面为锥形面,用以避免所述第一球体座(2.2.2)的两端和所述第二球体座(2.3.2)的两端与防护套管(2.1)发生干涉。6.根据权利要求1所述的一种用于监测距离的装置,其特征在于,所述拉绳固定盒(3)内部设有挂接螺杆(3.1),所述挂接螺杆(3.1)上设有固定螺母,用以实现拉绳挂钩(4.2)在拉绳固定盒(3)的内部的固定。7.根据权利要求1所述的一种用于监测距离的装置,其特征在于,所述传感器安装盒(1)设有安装盒盒盖(1.1),用以实现对传感器安装盒(1)内部零件的安装与检修;所述拉绳固定盒(3)设有固定盒盒盖(3.2),用以实现对拉绳固定盒(3)内部零件的安装与检修。 说明书, 一种用于监测距离的装置 技术领域 本实用新型涉及距离监测领域,具体涉及一种用于监测距离的装置。 背景技术 拉绳位移传感器又称拉绳传感器,是距离测量中常用的传感器之一,通过将传感器主体和拉绳分别固定在两个会产生相对位移的物体上,当两者产生相对运动时,拉绳会被相应的拉长或缩短,从而得到物体移动的距离。 拉绳一般旋转缠绕在传感器主体内部的拉绳圆盘上,通过发条张紧;当拉绳拉长时,拉绳会整体暴露在传感器外部,这样会存在两个问题:一是拉绳长时间暴露在外部环境,会受到风吹雨打和各种灰尘、动物粪便等的腐蚀,会造成拉绳传感器性能衰减,拉绳表面变粗糙、滑动干涩和容易断裂;二是拉绳暴露在外部环境会受到不可控的干扰,比如无关人员的触碰,动物的撕咬,各种杂物的覆盖等等,这些都会使数据受到干扰从而造成采集失真,最终影响对距离变化的判断。 专利文件CN109785587A中公开了一种基于北斗卫星定位的监测装置,包括监控装置、数据处理箱以及反馈装置,用于监测滑坡的滑移距离,其中监控装置包括设置在滑坡上的定位器,定位器一侧设有拉环,拉环通过拉绳与数据处理箱中的拉力传感器模块相连,拉绳包括拉绳本体和安装套,拉绳本体设置于安装套内部且拉绳本体可以相对于安装套运动。安装套可对拉绳本体形成保护,但当拉环与拉绳的拉力传感器模块连接端不处于同一水平位置时,易使安装套发生折弯折损,不利于装置的使用和距离监测的准确性。 综上所述,急需一种用于监测距离的装置以解决现有技术中存在的问题。 实用新型内容 本实用新型目的在于提供一种用于监测距离的装置,以解决使用拉绳传感器测距时的传感器保护问题。 为实现上述目的,本实用新型提供了一种用于监测距离的装置,包括传感器安装盒、拉绳防护装置、拉绳固定盒和拉绳传感器;所述拉绳传感器的传感器主体安装在传感器安装盒的内部,所述拉绳传感器的拉绳依次穿过传感器安装盒的盒体侧壁与拉绳固定盒的盒体侧壁通过拉绳挂钩连接至拉绳固定盒的内部,用以监测传感器安装盒和拉绳固定盒之间的距离变化; 所述拉绳防护装置包括防护套管、第一球形铰链和第二球形铰链;所述防护套管套装在拉绳传感器的拉绳外部,用以实现对拉绳的保护;所述防护套管的第一端通过第一球形铰链与传感器安装盒的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管的第二端通过第二球形铰链与拉绳固定盒的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管的第二端穿过第二球形铰链伸入拉绳固定盒内部并可随拉绳传感器的拉绳伸缩与拉绳固定盒实现相对滑动。 优选的,所述第一球形铰链包括第一球体和第一球体座;所述第一球体座的内表面为用于安装第一球体的光滑球形面;所述第一球体座外表面设有螺纹,用以与螺母配合将第一球体座安装至传感器安装盒的盒体侧壁;所述第一球体沿其轴线设有与防护套管的第一端配合的螺纹孔,用以实现防护套管的第一端与第一球形铰链的连接。 优选的,所述第二球形铰链包括第二球体和第二球体座;所述第二球体座的内表面为用于安装第二球体的光滑球形面;所述第二球体座外表面设有螺纹,用以与螺母配合将第二球体座安装至拉绳固定盒的盒体侧壁;所述第二球体沿其轴线设有套管通过孔,所述套管通过孔的孔壁光滑且套管通过孔的孔径大于防护套管的外径,用以实现防护套管与套管通过孔的相对滑动。 优选的,所述套管通过孔的孔径为防护套管的外径的1.1~1.3倍,用以实现防护套管在套管通过孔内的自由滑动。 优选的,沿拉绳的伸缩方向所述第一球体座的两端端面和所述第二球体座的两端端面为锥形面,用以避免所述第一球体座的两端和所述第二球体座的两端与防护套管发生干涉。 优选的,所述拉绳固定盒内部设有挂接螺杆,所述挂接螺杆上设有固定螺母,用以实现拉绳挂钩在拉绳固定盒的内部的固定。 优选的,所述传感器安装盒设有安装盒盒盖,用以实现对传感器安装盒内部零件的安装与检修;所述拉绳固定盒设有固定盒盒盖,用以实现对拉绳固定盒内部零件的安装与检修。 应用本实用新型的技术方案,具有以下有益效果: (1)本实用新型中,通过将拉绳传感器的传感器主体安装在传感器安装盒内部,在拉绳传感器的拉绳外部套装拉绳防护装置,拉绳传感器的拉绳挂钩连接至拉绳固定盒内部,通过传感器安装盒、拉绳防护装置和拉绳固定盒三者的配合,将拉绳传感器始终保护在装置内部,防止外界因素对距离监测产生影响。 (2)本实用新型中,通过在拉绳防护装置的两端设置第一球形铰链和第二球形铰链,使防护套管能与传感器安装盒和拉绳固定盒发生相对转动,防止因裂缝变化时,由于传感器安装盒和拉绳固定盒的安装面产生高度差或横向错位时,防护套管因外力发生折损而使装置不可正常使用。 (3)本实用新型中,套管通过孔的孔径大于防护套管的外径,使得防护套管与拉绳固定盒之间能产生相对滑动,可使拉绳传感器的拉绳不会外露,防止拉绳受到外界因素的破坏。 (4)本实用新型中,沿拉绳伸缩方向第一球体座的两端端面和所述第二球体座的两端端面为锥形面,可避免第一球体座的两端和所述第二球体座的两端在第一球形铰链和第二球形铰链发生转动时与防护套管发生干涉。 (5)本实用新型中,通过在拉绳固定盒内部设置挂接螺杆,使拉绳传感器的拉绳随拉绳固定盒与传感器安装盒的相对运动进行伸缩,两个固定螺母安装在拉绳挂钩的两侧,可实现拉绳挂钩在拉绳固定盒的内部的固定,防止拉绳挂钩在监测过程中脱出挂接螺杆,影响测量结果。 (6)本实用新型中,防护套管的第二端的端部与挂接螺杆的最小距离可随着拉绳的伸缩使得防护套管在拉绳固定盒内部滑动而产生变动;防护套管的管长可根据裂缝变化的预测距离设计,确保在防护套管的管长范围内拉绳传感器的拉绳不会露出,从而实现对拉绳传感器的有效保护。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。 附图说明 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中: 图1是本申请距离监测装置的结构示意图; 图2是本申请距离监测装置的结构爆炸示意图; 图3是本申请距离监测装置测量裂缝距离时的示意图; 图4是第一球形铰链的四分之一剖视图; 其中,1、传感器安装盒,1.1、安装盒盒盖,2、拉绳防护装置,2.1、防护套管,2.2、第一球形铰链,2.2.1、第一球体,2.2.2、第一球体座,2.3、第二球形铰链,2.3.1、第二球体,2.3.11、套管通过孔,2.3.2、第二球体座,3、拉绳固定盒,3.1、挂接螺杆,3.2、固定盒盒盖,4、拉绳传感器,4.1、传感器主体,4.2、拉绳挂钩,5、裂缝。 具体实施方式 以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 参见图1至图4,一种用于监测距离的装置,本实施例应用于裂缝监测。 一种用于监测距离的装置包括传感器安装盒1、拉绳防护装置2、拉绳固定盒3和拉绳传感器4;参见图1至图2,所述拉绳传感器4的传感器主体4.1安装在传感器安装盒1的内部,所述拉绳传感器4的拉绳依次穿过传感器安装盒1的盒体侧壁与拉绳固定盒3的盒体侧壁通过拉绳挂钩4.2连接至拉绳固定盒3的内部,用以监测传感器安装盒1和拉绳固定盒3之间的距离变化;参见图3,本实施例中,将传感器安装盒1固定安装在被监测裂缝5的A侧,将拉绳固定盒3安装在被监测裂缝5的B侧,使拉绳传感器4的拉绳处于水平状态,所述拉绳传感器4连接至数据采集系统,通过拉绳传感器4的拉绳伸缩变化的读数,即可监测裂缝5的变化情况。由于传感器安装盒1中装有拉绳传感器4的传感器主体4.1,通常将传感器安装盒1安装在裂缝5两侧中较稳定的一侧,以避免对拉绳传感器4的数据采集造成影响。 参见图2,所述拉绳防护装置2包括防护套管2.1、第一球形铰链2.2和第二球形铰链2.3;所述防护套管2.1的内径大于拉绳传感器4的拉绳的直径和拉绳挂钩4.2的外部尺寸,所述防护套管2.1套装在拉绳传感器4的拉绳外部,用以实现对拉绳的保护,一方面可防止在作业过程中,拉绳传感器4的拉绳受到外界物体碰撞影响测量结果,另一方面可防止外界灰尘、油污等掉落至拉绳传感器4的拉绳上,影响拉绳传感器4的使用寿命;所述防护套管2.1的第一端通过第一球形铰链2.2与传感器安装盒1的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管2.1的第二端通过第二球形铰链2.3与拉绳固定盒3的盒体侧壁形成可转动连接;所述防护套管2.1的第二端穿过第二球形铰链2.3伸入拉绳固定盒3内部并可随拉绳传感器4的拉绳伸缩与拉绳固定盒3实现相对滑动。 参见图3(图中实线箭头分别代表第一球形铰链2.2、第二球形铰链2.3和裂缝5的B侧的动作方向),所述第一球形铰链2.2包括第一球体2.2.1和第一球体座2.2.2;所述第一球体座2.2.2的内表面为用于安装第一球体2.2.1的光滑球形面,所述第一球体2.2.1可在第一球体座2.2.2内自由转动;所述第一球体座2.2.2外表面设有螺纹,用以与螺母配合将第一球体座2.2.2安装至传感器安装盒1的盒体侧壁,本实施例中,将第一球体座2.2.2穿过传感器安装盒1盒体侧壁上的拉绳通过孔,并在第一球体座2.2.2的两端安装两个扁平螺母,使两个扁平螺母分别安装在传感器安装盒1的盒体侧壁两侧,将第一球体座2.2.2固定安装在传感器安装盒1的盒体侧壁上;所述第一球体2.2.1沿其轴线设有与防护套管2.1的第一端配合的螺纹孔,用以实现防护套管2.1的第一端与第一球形铰链2.2的连接。 参见图3,所述第二球形铰链2.3包括第二球体2.3.1和第二球体座2.3.2;所述第二球体座2.3.2的内表面为用于安装第二球体2.3.1的光滑球形面,所述第二球体2.3.1可在第二球体座2.3.2内部自由转动;所述第二球体座2.3.2外表面设有螺纹,用以与螺母配合将第二球体座2.3.2安装至拉绳固定盒3的侧壁,本实施例中,将第二球体座2.3.2安装至拉绳固定盒3的盒体侧壁的安装方法与将第一球体座2.2.2安装至传感器安装盒1的盒体侧壁上的安装方法相同;所述第二球体2.3.1沿其轴线设有套管通过孔2.3.11,所述套管通过孔2.3.11的孔壁光滑且套管通过孔2.3.11的孔径大于防护套管2.1的外径,用以实现防护套管2.1与套管通过孔2.3.11的相对滑动;本申请距离监测装置正常工作时通过传感器安装盒1、防护套管2.1和拉绳固定盒3三者的配合将拉绳传感器4的拉绳始终保护在装置的内部,裂缝5扩大或者缩小后,防护套管2.1可以对应的在拉绳固定盒3内部滑移,确保拉绳传感器4的拉绳不会外露。 所述套管通过孔2.3.11的孔径为防护套管2.1的外径的1.1~1.3倍,用以实现防护套管2.1在套管通过孔2.3.11内的自由滑动。 参见图3和图4,所述第一球体座2.2.2的两端端面和所述第二球体座2.3.2的两端端面为锥形面,用以避免所述第一球体座2.2.2的两端和所述第二球体座2.3.2的两端与防护套管2.1发生干涉。 通过在拉绳防护装置2的两端设置第一球形铰链2.2和第二球形铰链2.3,使得当裂缝5发生变化使传感器安装盒1和拉绳固定盒3的安装面产生高度差或横向错位时,由于防护套管2.1可通过第一球形铰链2.2和第二球形铰链2.3与传感器安装盒1和拉绳固定盒3产生相对转动,避免防护套管2.1因外力发生折损,使装置仍可正常使用。 参见图2,所述拉绳固定盒3内部设有挂接螺杆3.1,拉绳传感器4的拉绳挂钩4.2勾住挂接螺杆3.1,使拉绳传感器4的拉绳随拉绳固定盒3与传感器安装盒1的相对运动进行伸缩,所述挂接螺杆3.1上设有固定螺母,两个固定螺母安装在拉绳挂钩4.2的两侧,用以实现拉绳挂钩4.2在拉绳固定盒3的内部的固定,防止拉绳挂钩4.2在监测过程中脱出挂接螺杆3.1,影响测量结果。 本实施例中,防护套管2.1的第二端的端部与挂接螺杆3.1的最小距离D可随着拉绳的伸缩使得防护套管2.1在拉绳固定盒3内部滑动而产生变动,优选D的取值为10~50mm。所述防护套管2.1的管长可根据裂缝5变化的预测距离设计,确保在防护套管2.1的管长范围内拉绳传感器4的拉绳不会露出,从而实现对拉绳传感器4的有效保护。 参见图2,所述传感器安装盒1设有安装盒盒盖1.1,用以实现对传感器安装盒1内部零件的安装与检修;所述拉绳固定盒3设有固定盒盒盖3.2,用以实现对拉绳固定盒3内部零件的安装与检修。 上述距离监测装置的使用方法如下: 步骤一:将拉绳传感器4安装至传感器安装盒1内部;将拉绳防护装置2的第一球形铰链2.2和第二球形铰链2.3分别安装至传感器安装盒1的盒体侧壁和拉绳固定盒3的盒体侧壁上;将防护套管2.1的第一端与第一球形铰链2.2连接; 步骤二:将拉绳传感器4的拉绳挂钩4.2穿过防护套管2.1和第二球形铰链2.3的套管通过孔2.3.11,将拉绳挂钩4.2勾在拉绳固定盒3的挂接螺杆3.1上,并用固定螺母固定; 步骤三:将防护套管2.1的第二端伸入第二球形铰链2.3的套管通过孔2.3.11,使拉绳传感器4的拉绳收缩,防护套管2.1的第二端伸入拉绳固定盒3内部; 步骤四:使用膨胀螺栓将传感器安装盒1与拉绳固定盒3安装至裂缝5两侧,并调整传感器安装盒1与拉绳固定盒3的初始安装位置,使拉绳传感器4的拉绳处于水平绷直状态,将拉绳传感器4连接至数据采集系统即可对裂缝5进行监测。 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围。

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