專利名稱：套筒式磁通量傳感采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土木工程施工設(shè)備領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種套筒式磁通量傳感采集裝置。
背景技術(shù)：
鋼纜索由于具有柔性大、強(qiáng)度高和頻率低等突出優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在大跨度橋梁和大型建筑結(jié)構(gòu)與牽引機(jī)械等領(lǐng)域。在線監(jiān)測(cè)纜索應(yīng)力，動(dòng)態(tài)掌握應(yīng)力的變化規(guī)律，是保證鋼纜索結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行的重要手段。作為鋼纜索結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評(píng)估的重要指標(biāo)，索力的在線監(jiān)測(cè)是公認(rèn)的世界級(jí)難題，傳統(tǒng)的壓力傳感器和振動(dòng)法都有其固有的缺點(diǎn)，難以滿足纜索應(yīng)力的在線檢測(cè)要求。索力的變化是衡量鋼纜索結(jié)構(gòu)是否處于正常營(yíng)運(yùn)狀態(tài)的重要標(biāo)志。鋼纜索是一種內(nèi)部高次超靜定結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整拉索的索力可以使鋼纜索的線形和內(nèi)力達(dá)到理想狀態(tài)。但是，如果實(shí)際索力偏離了設(shè)計(jì)索力，這種偏離不僅會(huì)使鋼纜索之間產(chǎn)生偏載，也會(huì)使索塔和主梁產(chǎn)生次彎矩。通過(guò)對(duì)鋼纜索索力的在線監(jiān)測(cè)，不僅獲得鋼纜索索力的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，為總體上評(píng)價(jià)鋼纜索的技術(shù)狀況提供依據(jù)，同時(shí)也能在一定程度上發(fā)現(xiàn)拉索的錨固系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)是否完好，鋼索是否發(fā)生銹蝕等，為鋼纜索的及時(shí)維護(hù)提供客觀依據(jù)。目前，國(guó)內(nèi)外鋼纜索的索力監(jiān)測(cè)技術(shù)一般采用4種方法:(1)油壓表讀數(shù)法；(2)壓力傳感器測(cè)定法；纜索振動(dòng)頻率法；(4)纜索應(yīng)變測(cè)量法。上述傳統(tǒng)張拉方式存在以下的不足:首先是在操作上，用油壓表方法測(cè)定拉索索力時(shí)，事先需對(duì)張拉拉索的液壓系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，建立油壓表讀數(shù)與千斤頂張拉力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。千斤頂?shù)囊簤阂部捎靡簤簜鞲衅鳒y(cè)定，液壓傳感器感受液壓后輸出相應(yīng)電信號(hào)，送入接收儀表后即可顯示壓強(qiáng)或換算后直接顯示張拉力。由于電信號(hào)可通過(guò)導(dǎo)線傳輸，能進(jìn)行遙測(cè)，使用更方便油壓表讀數(shù)法適合于施工階段拉索張拉的同時(shí)確定張拉索索力的大小，具有操作簡(jiǎn)單，讀數(shù)直觀，并將張拉和索力測(cè)量結(jié)合一起，調(diào)整方便，但是測(cè)量精度不高.但對(duì)于建成后的鋼纜索結(jié)構(gòu)該方法就不合適了，主要是因?yàn)榘惭b和移動(dòng)張拉千斤頂(特別是當(dāng)拉索的拉力較大而需要用大噸位千斤頂時(shí))十分麻煩。纜索振動(dòng)頻率法受到纜索邊界條件不確定性的限制，往往得不到理想的結(jié)果。纜索應(yīng)變測(cè)量法需要事先粘貼、安裝應(yīng)變傳感器，對(duì)于電阻應(yīng)變傳感器，其長(zhǎng)期耐久性較差，對(duì)于光纖光柵應(yīng)變傳感器，傳感器本身非常脆弱，容易破壞，不便于工程應(yīng)用。其次是壓力傳感器法及應(yīng)變測(cè)量法中所使用的電阻式壓力應(yīng)變傳感器的最大問(wèn)題是粘合劑問(wèn)題，它的作用是將彈性體的變形準(zhǔn)確無(wú)誤的傳遞到應(yīng)變片的電阻敏感柵上，其性能的優(yōu)劣直接影響應(yīng)變片的工作特性，如蠕變、機(jī)械滯后、絕緣電阻、靈敏度，非線性等。而對(duì)于某一粘合劑而言，如果其抗剪切的強(qiáng)度高，收縮率就會(huì)大，抗沖擊性就差；如果韌性好，固化時(shí)間就長(zhǎng)。因而選擇各項(xiàng)性能均好的粘結(jié)劑尤為困難，此外在高溫下粘合劑固化困難，粘貼操作又較復(fù)雜，這就制約了電阻式壓力應(yīng)變傳感器的精度、線性度及使用范圍。綜上所述，以上種種 原因直接導(dǎo)致纜索內(nèi)力達(dá)不到設(shè)計(jì)與使用要求，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)纜索內(nèi)力困難，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)纜索內(nèi)力變化，嚴(yán)重影響大跨度纜索承重橋梁的使用壽命與安全性，錨下預(yù)應(yīng)力不符合設(shè)計(jì)要求和使用要求，嚴(yán)重影響橋梁等建筑工程的使用壽命，增加建筑工程后期的維護(hù)和營(yíng)運(yùn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述缺陷，提供一種具有測(cè)試動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉，且測(cè)量結(jié)果不受風(fēng)、振動(dòng)及鋼纜索表面的防腐層等環(huán)境因素影響的套筒式磁通量傳感采集裝置。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:套筒式磁通量傳感采集裝置，包括纜索，其特征在于:纜索上套接有磁通量傳感裝置，磁通量傳感裝置通過(guò)信號(hào)線連接有采集儀，采集儀通過(guò)信號(hào)線連接有電腦。進(jìn)一步地說(shuō):所述磁通量傳感裝置包括激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈位于激勵(lì)線圈的內(nèi)側(cè)中部位置；所述磁通量傳感裝置中設(shè)置有溫度傳感器和磁通量傳感器，溫度傳感器和磁通量傳感器通過(guò)信號(hào)線連接采集儀。更進(jìn)一步地說(shuō):所述激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈是由漆包銅線組成的。更進(jìn)一步地說(shuō):所述感應(yīng)線圈的長(zhǎng)度為10cm，感應(yīng)線圈中的漆包銅線線徑為0.17mm，線圈層數(shù)為4層；激勵(lì)線圈的長(zhǎng)度為50 cm，激勵(lì)線圈中的漆包銅線線徑為0.47_，線圈層數(shù)為3層。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型包括磁通量傳感裝置、采集儀和電腦。磁通量傳感裝置主要包括激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈，以及溫度傳感器和磁通量傳感器。工作時(shí)，利用激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈的工作以及磁通量傳感器，將磁通量的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線傳遞給采集儀，采集儀再通過(guò)電腦實(shí)現(xiàn)索力等檢測(cè)和控制。本實(shí)用新型具有測(cè)試動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉，且測(cè)量結(jié)果不受風(fēng)、振動(dòng)及鋼纜索表面的防腐層等環(huán)境因素影響。同時(shí)
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1_激勵(lì)線圈；2_感應(yīng)線圈；3-纜索；4_磁通量傳感器；5_溫度傳感器；6-信號(hào)線'7-采集儀；8_信號(hào)線；9_電腦。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:如圖1所示，套筒式磁通量傳感采集裝置，包括纜索3，纜索3上套接有磁通量傳感裝置，磁通量傳感裝置通過(guò)信號(hào)線6連接有采集儀7，采集儀7通過(guò)信號(hào)線8連接有電腦9。在本實(shí)施例中，磁通量傳感裝置包括激勵(lì)線圈I和感應(yīng)線圈2，感應(yīng)線圈2位于激勵(lì)線圈I的內(nèi)側(cè)中部位置，磁通量傳感裝置中設(shè)置有溫度傳感5和磁通量傳感器4，溫度傳感器5和磁通量傳感器4通過(guò)信號(hào)線6連接采集儀7。為了保證最佳的檢測(cè)效果，感應(yīng)線圈的長(zhǎng)度為10cm，感應(yīng)線圈中的漆包銅線線徑為0.17_，線圈層數(shù)為4層；激勵(lì)線圈的長(zhǎng)度為50cm，激勵(lì)線圈中的漆包銅線線徑為0.47_，線圈層數(shù)為3層。工作時(shí)，利用激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈的工作以及磁通量傳感器，將磁通量的數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線傳遞給采集儀，采集儀再通過(guò)電腦實(shí)現(xiàn)索力等檢測(cè)和控制。本實(shí)用新型具有測(cè)試動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉，且測(cè)量結(jié)果不受風(fēng)、振動(dòng)及鋼纜索表面的防腐層等環(huán)境因素影響。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.套筒式磁通量傳感采集裝置，包括纜索，其特征在于:纜索上套接有磁通量傳感裝置，磁通量傳感裝置通過(guò)信號(hào)線連接有采集儀，采集儀通過(guò)信號(hào)線連接有電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套筒式磁通量傳感采集裝置，其特征在于:所述磁通量傳感裝置包括激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈位于激勵(lì)線圈的內(nèi)側(cè)中部位置；所述磁通量傳感裝置中設(shè)置有溫度傳感器和磁通量傳感器，溫度傳感器和磁通量傳感器通過(guò)信號(hào)線連接采集儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套筒式磁通量傳感采集裝置，其特征在于:所述激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈是由漆包銅線組成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套筒式磁通量傳感采集裝置，其特征在于:所述感應(yīng)線圈的長(zhǎng)度為10cm，感應(yīng)線圈中的漆包銅線線徑為0.17mm，線圈層數(shù)為4層；激勵(lì)線圈的長(zhǎng)度為50cm，激勵(lì)線圈中的漆包 銅線線徑為0.47_，線圈層數(shù)為3層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種套筒式磁通量傳感采集裝置，包括纜索，其特征在于纜索上套接有磁通量傳感裝置，磁通量傳感裝置通過(guò)信號(hào)線連接有采集儀，采集儀通過(guò)信號(hào)線連接有電腦。進(jìn)一步地說(shuō)所述磁通量傳感裝置包括激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈位于激勵(lì)線圈的內(nèi)側(cè)中部位置；所述磁通量傳感裝置中設(shè)置有溫度傳感器和磁通量傳感器，溫度傳感器和磁通量傳感器通過(guò)信號(hào)線連接采集儀。本實(shí)用新型具有測(cè)試動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉，且測(cè)量結(jié)果不受風(fēng)、振動(dòng)及鋼纜索表面的防腐層等環(huán)境因素影響。
文檔編號(hào)G01L1/12GK203100943SQ201220729408
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者蘭成明, 劉文峰 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué), 北京中測(cè)瑞儀物聯(lián)科技研究院