CN106969862A - 一种用于监测钢绞线预应力损失的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，包括光纤传感器、温度补偿传感器、波纹管、引线保护套管、传感器引线、传感器保护垫片以及光线光栅解调仪；将所述光纤传感器沿所述波纹管内的钢绞线长度方向布设于所述钢绞线反弯点处，所述光纤传感器与所述温度补偿传感器均通过所述传感器引线与所述光线光栅解调仪相连，所述光线光栅解调仪用以实时获取传感器采集到的波长信息，进而得到钢绞线实时的预应力变化情况。本发明能够解决现有大型建筑预应力构件施工过程中对预应力损失缺乏直接监测方法的问题，施工方便，操作简单，具有良好的工程适用性。
Description
技术领域
本发明涉及钢绞线预应力损失监测领域，特别是涉及一种用于监测钢绞线预应力损失的装置。
背景技术
一方面，目前，对于钢绞线的预应力损失监测方法只能测量张拉端有效预应力，无法获知梁体内部钢绞线有效预应力的分布情况。而且，目前的应变传感器多为点式传感器，其测量范围较短且测量效果的不确定性和局限性较大，无法实现对于预应力钢绞线的长期监测；另一方面，根据实际工程的要求，施工中所用的波纹管内部不允许大直径传感器，并且波纹管内的钢绞线多为曲线，需要传感器本身能弯曲，即传感器不能采用刚性封装，且同一束钢绞线内部钢丝受拉滑动、以及钢绞线与波纹管之间摩擦滑动易导致应变片和导线被剪坏。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，能够有效实现对钢绞线预应力损失的长期监测。
本发明采用以下方案实现：一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，包括光纤传感器、温度补偿传感器、波纹管、引线保护套管、传感器引线、传感器保护垫片以及光线光栅解调仪；将所述光纤传感器沿所述波纹管内的钢绞线长度方向布设于所述钢绞线反弯点处，所述光纤传感器与所述温度补偿传感器均通过所述传感器引线与所述光线光栅解调仪相连，所述光线光栅解调仪用以实时获取传感器采集到的波长信息，进而得到钢绞线实时的预应力变化情况。
进一步地，所述的光纤传感器为用于测应变的高精度光纤传感器，布设于所述波纹管内外圈的六根钢绞线上。
进一步地，所述的温度补偿传感器布设于所述波纹管内待测结构温度不同区域，用以消除温度引起的应变测量误差。
进一步地，所述波纹管上开设有一通孔，所述光纤传感器与所述温度补偿传感器在所述波纹管内布设后，与所述光纤传感器、温度补偿传感器相连的所述传感器引线通过所通孔穿出所述波纹管。
进一步地，所述的引线保护套管为一段中心夹铁片塑料管，所述塑料管的一端与所述波纹管上开设的通孔相连，所述塑料管的长度截取以将所述传感器引线从所述通孔处引出至混凝土梁外部为准。
进一步地，所述传感器保护垫片为***六槽的圆形中空垫片，垫片***六个间距相等的圆孔槽与钢绞线尺寸相合，中间开有圆形孔洞，圆孔直径大于单根钢绞线直径；布设所述光纤传感器与所述温度补偿传感器时，所述传感器保护垫片套入钢绞线，并设置于传感器两端，用以将同一根波纹管内的钢绞线在传感器布设处分开，使钢绞线间预留足够空间，以保护所述光纤传感器和所述温度补偿传感器免受钢绞线间的相互摩擦导致的传感器损坏。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该钢绞线预应力损失监测装置能够实现对构件内部钢绞线预应力损失的直接监测，并且实验所用光纤传感器耐久度高且具有一定的弯曲性能，能够适应构件内部传感器的布设需要，实现对钢绞线预应力损失的长期监测。
附图说明
图1为本发明的结构纵断面图。
图2为本发明的结构横断面图。
图3为本发明的单根钢绞线传感器布设示意图。
图中：
1---光纤传感器；2---温度补偿传感器；3---波纹管；4---引线保护套管；5---传感器引线；6---传感器保护垫片；7---光线光栅解调仪；8---钢绞线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本实施例提供一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，如图1所示，包括光纤传感器1、温度补偿传感器2、波纹管3、引线保护套管4、传感器引线5、传感器保护垫片6以及光线光栅解调仪7；将所述光纤传感器1沿所述波纹管3内的钢绞线8长度方向布设于所述钢绞线反弯点处，所述光纤传感器1与所述温度补偿传感器2均通过所述传感器引线5与所述光线光栅解调仪7相连，所述光线光栅解调仪7用以实时获取传感器采集到的波长信息，进而得到钢绞线实时的预应力变化情况。
在本实施例中，所述的光纤传感器1包括一切用于测应变的高精度光纤传感器，布设于所述波纹管内外圈的六根钢绞线上。
在本实施例中，所述的温度补偿传感器2布设于所述波纹管内待测结构温度不同区域，用以消除温度引起的应变测量误差。
在本实施例中，先在光纤传感器区段将波纹管一分为二，再所述波纹管3上开设有一通孔，待所述光纤传感器1与所述温度补偿传感器2在所述波纹管内布设后，将与所述光纤传感器、温度补偿传感器相连的所述传感器引线5通过所通孔穿出所述波纹管。
在本实施例中，所述的引线保护套管4为一段中心夹铁片塑料管，所述塑料管的一端与所述波纹管上开设的通孔相连，所述塑料管的长度截取以将所述传感器引线从所述通孔处引出至混凝土梁外部为准。
在本实施例中，所述传感器保护垫片6为***六槽的圆形中空垫片，垫片***六个间距相等的圆孔槽与钢绞线尺寸相合，中间开有圆形孔洞，圆孔直径大于单根钢绞线直径；布设所述光纤传感器与所述温度补偿传感器时，所述传感器保护垫片套入钢绞线，并设置于传感器两端，用以将同一根波纹管内的钢绞线在传感器布设处分开，使钢绞线间预留足够空间，以保护所述光纤传感器和所述温度补偿传感器免受钢绞线间的相互摩擦导致的传感器损坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，其特征在于：包括光纤传感器、温度补偿传感器、波纹管、引线保护套管、传感器引线、传感器保护垫片以及光线光栅解调仪；将所述光纤传感器沿所述波纹管内的钢绞线长度方向布设于所述钢绞线反弯点处，所述光纤传感器与所述温度补偿传感器均通过所述传感器引线与所述光线光栅解调仪相连，所述光线光栅解调仪用以实时获取传感器采集到的波长信息，进而得到钢绞线实时的预应力变化情况。
2.根据权利要求1所述的一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，其特征在于：所述的光纤传感器为用于测应变的高精度光纤传感器，布设于所述波纹管内外圈的六根钢绞线上。
3.根据权利要求1所述的一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，其特征在于：所述的温度补偿传感器布设于所述波纹管内待测结构温度不同区域，用以消除温度引起的应变测量误差。
4.根据权利要求1所述的一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，其特征在于：所述波纹管上开设有一通孔，所述光纤传感器与所述温度补偿传感器在所述波纹管内布设后，与所述光纤传感器、温度补偿传感器相连的所述传感器引线通过所通孔穿出所述波纹管。
5.根据权利要求1所述的一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，其特征在于：所述的引线保护套管为一段中心夹铁片塑料管，所述塑料管的一端与所述波纹管上开设的通孔相连，所述塑料管的长度截取以将所述传感器引线从所述通孔处引出至混凝土梁外部为准。
6.根据权利要求1所述的一种用于监测钢绞线预应力损失的装置，其特征在于：所述传感器保护垫片为***六槽的圆形中空垫片，垫片***六个间距相等的圆孔槽与钢绞线尺寸相合，中间开有圆形孔洞，圆孔直径大于单根钢绞线直径；布设所述光纤传感器与所述温度补偿传感器时，所述传感器保护垫片套入钢绞线，并设置于传感器两端，用以将同一根波纹管内的钢绞线在传感器布设处分开，使钢绞线间预留足够空间，以保护所述光纤传感器和所述温度补偿传感器免受钢绞线间的相互摩擦导致的传感器损坏。
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