專(zhuān)利名稱(chēng)：柔索張力在線測(cè)量裝置及其檢測(cè)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)柔索張力測(cè)量的方法有多種形式如壓磁式、應(yīng)變電阻式、靜電容式等。用這些方式測(cè)量柔索張力時(shí)，均需將傳感器串接在柔索受力結(jié)構(gòu)中，在安裝和撤卸時(shí)均要改變?nèi)崴魇芰Y(jié)構(gòu)，使用很不方便。
如利用弦振動(dòng)原理制造的弦振式傳感器，其自振頻率隨弦(柔索)所受拉力的變化而變化。該測(cè)量方法雖可在不改變?nèi)崴魇芰Y(jié)構(gòu)的情況下測(cè)量柔索的拉力，其振弦頻率隨拉力變化，但亦受弦(柔索)的材質(zhì)、直徑、長(zhǎng)度變化的影響，且柔索的邊界條件復(fù)雜，與理論計(jì)算公式條件不符，故適應(yīng)性差，測(cè)量精度不高。近年來(lái)柔索拉力在線測(cè)量技術(shù)雖有所進(jìn)展，但尚不夠理想，還沒(méi)有一種有效的測(cè)量手段。
本發(fā)明的目的鑒于現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的許多弊端，特為柔索結(jié)構(gòu)工程提供一種有效的測(cè)量技術(shù)，并設(shè)計(jì)一種安裝、使用方便的測(cè)力傳感器架，適用于柔索結(jié)構(gòu)工程、柔索的使用與維護(hù)及柔索計(jì)算理論的研究。
本發(fā)明的柔索張力在線測(cè)量裝置及其檢測(cè)工藝，由(1)測(cè)力傳感器支撐架、(10)測(cè)力傳感器、(7)定滑輪、(8)掛鉤、(9)定滑輪、(11)螺母墊片及(12)加力機(jī)構(gòu)組成測(cè)力傳感器架;其檢測(cè)工藝是將掛鉤(8)掛在所需檢測(cè)的柔索上，作為一個(gè)受力點(diǎn)，兩個(gè)定滑輪(7)、(8)相當(dāng)于設(shè)定的兩個(gè)支點(diǎn)，通過(guò)加力機(jī)構(gòu)(12)對(duì)其施加一橫向拉力，使柔索在傳感器架內(nèi)產(chǎn)生一微小撓度，經(jīng)過(guò)信號(hào)電纜(3)，通過(guò)信號(hào)變換電路(4)、計(jì)算機(jī)輸入接口系統(tǒng)(5)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(6)，即可測(cè)得柔索所受的張力。其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、數(shù)字顯示、聲光告警器等組成，計(jì)算機(jī)用單片微型計(jì)算機(jī)，其內(nèi)部固化的程序是由外加橫向拉力→傳感器架內(nèi)柔索產(chǎn)生撓度→計(jì)算柔索張力的大小→數(shù)碼管顯示→實(shí)時(shí)、定時(shí)打印程序。
本發(fā)明的工作原理將測(cè)力傳感器支撐架(1)的掛鉤(8)掛在被測(cè)拉力的柔索(2)上，作為一個(gè)受力點(diǎn)，兩個(gè)定滑輪(7)、(9)緊托著柔索(2)，作為兩個(gè)支點(diǎn)，通過(guò)手搖、電動(dòng)或液壓的加力機(jī)構(gòu)(12)對(duì)柔索(2)施加一橫向拉力，使柔索(2)在傳感器架內(nèi)產(chǎn)生一微小的予置撓度。經(jīng)過(guò)測(cè)力傳感器(10)將外加橫向拉力的大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由信號(hào)電纜(3)通過(guò)信號(hào)變換電路(4)、計(jì)算機(jī)輸入接口系統(tǒng)(5)、送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(6)，計(jì)算機(jī)根據(jù)予置撓度及外加橫向拉力的大小，計(jì)算出柔索所受的張力，并顯示和打印。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)1.特設(shè)的測(cè)力傳感器架，該傳感器可不與柔索受力結(jié)構(gòu)串接。
2.不改變?nèi)崴鞯氖芰Y(jié)構(gòu)，測(cè)量的精度高。
3.檢測(cè)時(shí)不受弦(柔索)的材質(zhì)、直徑、長(zhǎng)度變化的影響。
4.安裝、撤卸、使用及維護(hù)方便。
5.配有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可在線實(shí)時(shí)測(cè)量各種狀態(tài)下的柔索張力。


圖1.測(cè)力傳感器架結(jié)構(gòu)2.柔索拉力在線測(cè)量裝置中序號(hào)(1)測(cè)力傳感器支撐架、(2)柔索、(3)信號(hào)電纜、(4)信號(hào)變換電路、(5)計(jì)算機(jī)輸入接口系統(tǒng)、(6)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、(7)定滑輪、(8)掛鉤、(9)定滑輪、(10)測(cè)力傳感器、(11)螺母墊片、(12)加力機(jī)構(gòu)。
方框圖(4)信號(hào)變換電路-由集成運(yùn)算放大器組成的整形放大電路構(gòu)成，將測(cè)力傳感器輸出的微弱電信號(hào)整形放大為計(jì)算機(jī)接口系統(tǒng)所需要的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào);(5)計(jì)算機(jī)輸入接口系統(tǒng)-由多路選擇開(kāi)關(guān)及光電隔離放大器所構(gòu)成，能同時(shí)將8路輸入信號(hào)經(jīng)光電隔離放大后送入計(jì)算機(jī);(6)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)-包括單片微型計(jì)算機(jī)、數(shù)碼顯示器、打印機(jī)、聲光告警部分，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入信號(hào)及預(yù)置撓度計(jì)算出柔索所受張力并顯示、打印。
權(quán)利要求
1.一種柔索張力在線測(cè)量裝置及其檢測(cè)工藝，其特征是特殊設(shè)計(jì)由(1)測(cè)力傳感器支撐架、(10)測(cè)力傳感器、(7)定滑輪、(8)掛鉤、(9)定滑輪、(11)螺母墊片及(12)加力機(jī)構(gòu)組成測(cè)力傳感器架；其檢測(cè)工藝是將掛鉤(8)掛在所需檢測(cè)的柔索上，作為一個(gè)受力點(diǎn)，兩個(gè)定滑輪(7)、(8)相當(dāng)于設(shè)定的兩個(gè)支點(diǎn)，通過(guò)加力機(jī)構(gòu)(12)對(duì)其施加一橫向拉力，使柔索在傳感器架內(nèi)產(chǎn)生一微小撓度，經(jīng)信號(hào)電纜(3)，通過(guò)信號(hào)變換電路(4)、計(jì)算機(jī)輸入接口系統(tǒng)(5)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(6)即可測(cè)得柔索所受的張力。
2.如權(quán)利要求1所述的柔索張力在線測(cè)量裝置及其檢測(cè)工藝，其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、數(shù)字顯示、聲光告警器等組成，其特征是計(jì)算機(jī)用單片微型計(jì)算機(jī)，其內(nèi)部固化的程序是由外加橫向拉力→傳感器架內(nèi)柔索產(chǎn)生撓度→計(jì)算柔索張力的大小→數(shù)碼管顯示→實(shí)時(shí)、定時(shí)打印程序。
3.如權(quán)利要求1所述的柔索張力在線測(cè)量裝置及其檢測(cè)工藝，其特征是通過(guò)手搖、電動(dòng)或液壓的加力機(jī)構(gòu)(12)對(duì)柔索(2)施加一橫向拉力。
全文摘要
柔索張力在線測(cè)量裝置及其檢測(cè)工藝，屬自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。解決的技術(shù)問(wèn)題是傳感器不串接在柔索受力結(jié)構(gòu)中，在安裝、撤卸時(shí)均不改變?nèi)崴鞯氖芰Y(jié)構(gòu)，檢測(cè)時(shí)亦不受柔索的材質(zhì)、直徑、長(zhǎng)度變化的影響。主要技術(shù)特征是特殊設(shè)計(jì)測(cè)力傳感器架及其檢測(cè)工藝，并配置計(jì)算機(jī)固化程序，其測(cè)量精度高，安裝、撤卸、使用及維護(hù)方便。適用于柔索結(jié)構(gòu)工程、柔索的使用與維護(hù)及柔索計(jì)算理論的研究。
文檔編號(hào)G01L5/10GK1087990SQ92113618
公開(kāi)日1994年6月15日 申請(qǐng)日期1992年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月5日
發(fā)明者姚加飛, 童明叔, 張海輝 申請(qǐng)人:重慶建筑工程學(xué)院