CN109385956A - 一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，包括钢丝软管护筒、钢管护筒、连接钢丝、内标尺测芯、上连接杆、观测窗、内观测孔钢管、内电磁测芯、传感测量元件、四芯线缆、传感外显元件、通线孔。本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，能很好地通过计算机电子监测为主，人工采集监测为辅的对桥梁拉吊索损伤的数据进行收集，为实现实时无损探测全桥梁拉吊索的应力和损伤提供了一个硬件平台。

Description

一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体的说是一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造。
背景技术
大跨桥梁结构是一个国家和地区的经济命脉，桥梁的建造和维护是一个国家基础设施的重要部分。在大跨桥梁结构中，拉吊索是主要的受力构件。在长达几十年的使用期内，环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应和突然灾变效应等因素的耦合作用下，将不可避免地导致结构和***的损伤积累和抗力衰减，从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用下的能力下降，极端情况下将引发灾难性的突发事故。新建桥梁拉吊索的造价一般占全桥的 25％～ 30％，如果对其进行换索，换索的价钱为新建的 3 ～ 4 倍。目前桥梁拉吊 索损伤监测方法有人工检测法，该方法主要通过肉眼或者放大镜进行结构表面观测，对内部缺陷无能为力；超声波检测方法通过回波时间及信号强度，获知损伤的位置。该方法在桥梁拉吊索检测中效果不理想，主要是因为拉吊索内部钢丝 ( 钢绞线 ) 之间存在一些空隙， 表面凸凹不平，损伤区域不固定，导致回波信号不清晰。射线检测只能一段检测，检测费用比较高、仪器昂贵、具有一定的辐射性。漏磁检测法尽管可以较清楚地判断断丝的位置和数 量，但是该设备复杂，对于有外保护层的拉吊索，检测精度不高、同一缺陷空间分辨率不高，对于埋在梁内的拉吊索损伤，检测效果更差。
发明内容
针对上述现有技术不足，本发明提供一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造。
本发明提供的一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造是通过以下技术方案实现的：一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，包括钢丝软管护筒、钢管护筒、连接钢丝、内标尺测芯、上连接杆、观测窗、内观测孔钢管、内电磁测芯、传感测量元件、四芯线缆、传感外显元件、通线孔；所述连接钢丝对外与下锚固端和上锚固端连接，对内分别连接着内标尺测芯和上连接杆，所述观测窗设置在钢管护筒与内观测孔钢管上，所述钢丝软管护筒和钢管护筒包裹着整个本发明，但不与锚固端连接，也不与其它任何构件连接，所述内标尺测芯与内电磁测芯通过螺纹连接，所述上连接杆与连接钢丝通过螺纹连接，所述传感测量元件与上连接杆通过螺纹连接，所述内观测孔钢管与传感测量元件通过螺纹连接，所述传感测量元件中设置有两组缠绕线圈，所述传感外显元件通过设置在钢管护筒上的通线孔与设置在传感测量元件中的两组缠绕线圈连接。
进一步的，所述通过连接钢丝与下锚固端的连接，内标尺测芯和内电磁测芯可***通过连接钢丝与上锚固端和上连接杆连接连接的传感测量元件和内观测孔钢管之中。
进一步的，所述传感外显元件连接传感测量元件中的两组缠绕线圈。
进一步的，通电所述连接钢丝的直径为5mm或7mm。
进一步的，所述下锚固端连接的位置为桥梁主梁。
进一步的，所述传感测量元件和内标尺测芯的直径为14mm。
本发明的有益效果是：本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，能很好地通过计算机电子监测为主，人工采集监测为辅的对桥梁拉吊索损伤的数据进行收集，为实现实时无损探测全桥梁拉吊索的应力和损伤提供了一个硬件平台。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明人工检测结构示意图。
图3是本发明外部保护结构示意图。
图4是本发明电子测量的结构示意图。
图5是本发明装配的的结构示意图。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、2、3、4、5所示的一种内置引伸量传感外显元件监测应力的智能吊杆或拉索构造，包括钢丝软管护筒2、钢管护筒2-1、连接钢丝3、内标尺测芯4、上连接杆5、观测窗6、内观测孔钢管7、内电磁测芯8、传感测量元件9、四芯线缆10、传感外显元件11、通线孔12；所述连接钢丝3对外与下锚固端1-1和上锚固端1-2连接，对内分别连接着内标尺测芯4和上连接杆5，所述观测窗6设置在钢管护筒2-1与内观测孔钢管7上，所述钢丝软管护筒2和钢管护筒2-1包裹着整个本发明，但不与锚固端连接，也不与其它任何构件连接，所述内标尺测芯4与内电磁测芯8通过螺纹连接，所述上连接杆5与连接钢丝3通过螺纹连接，所述传感测量元件9与上连接杆5通过螺纹连接，所述内观测孔钢管7与传感测量元件9通过螺纹连接，所述传感测量元件9中设置有两组缠绕线圈，所述传感外显元件11通过设置在钢管护筒2-1上的通线孔12与设置在传感测量元件9中的两组缠绕线圈连接。
进一步的，所述通过连接钢丝3与下锚固端1-1的连接，内标尺测芯4和内电磁测芯8可***通过连接钢丝3与上锚固端1-2和上连接杆连接5连接的传感测量元件9和内观测孔钢管7之中。
进一步的，所述传感外显元件11连接传感测量元件8中的两组缠绕线圈。
进一步的，通电所述连接钢丝3的直径为5mm或7mm。
进一步的，所述下锚固端1-1连接的位置为桥梁主梁。
进一步的，所述传感测量元件9和内标尺测芯4的直径为14mm。
本发明实施时，桥面拉吊索发生由拉力或其他原因产生应力变化进而导致引伸量变化时，如图5所示，会使得高强钢丝13与桥面主梁即下锚固端1-1和在另一连接端上锚固端1-2作用下发生拉伸变化，使得与连接钢丝3连接的内标尺测芯4和内电磁测芯8，在内观测孔钢管7和传感测量元件9内发生相对位移变化，相对位移变化量值等于高强钢丝13因拉力发生拉伸变化，而包裹着本发明的钢丝软管护筒2和钢管护筒2-1并不随之发生拉伸变化，此时打开设置在钢管护筒2-1和内观测孔钢管7上的观测窗6读取对应数值便可得出拉伸量的变化值，此外，内电磁测芯8***传感测量元件9内不同深度会使传感测量元件9内另外一组感应线圈内部产生不同的电压，传感外显元件11对不同电压进行测量，从而测量内电磁测芯8***传感测量元件9的深度，即自动测量高强钢丝13的引伸量，再通过引伸量与高强钢丝13应力的线性对应关系换算成被测量高强钢丝13高强钢丝13的应力，而传感外显元件11可将采集到的数据可通过使用导线传输到外部计算机，进行数据处理并分析桥梁拉吊索的应力变化情况，从而实现对拉吊索应力的实时监测。
以上所述实施例仅表示本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，其特征在于：包括钢丝软管护筒、钢管护筒、连接钢丝、内标尺测芯、上连接杆、观测窗、内观测孔钢管、内电磁测芯、传感测量元件、四芯线缆、传感外显元件、通线孔；所述连接钢丝对外与下锚固端和上锚固端连接，对内分别连接着内标尺测芯和上连接杆，所述观测窗设置在钢管护筒与内观测孔钢管上，所述钢丝软管护筒和钢管护筒包裹着整个本发明，但不与锚固端连接，也不与其它任何构件连接，所述内标尺测芯与内电磁测芯通过螺纹连接，所述上连接杆与连接钢丝通过螺纹连接，所述传感测量元件与上连接杆通过螺纹连接，所述内观测孔钢管与传感测量元件通过螺纹连接，所述传感测量元件中设置有两组缠绕线圈，所述传感外显元件通过设置在钢管护筒上的通线孔与设置在传感测量元件中的两组缠绕线圈连接。
2.根据权利要求1所述的一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，其特征在于：所述通过连接钢丝与下锚固端的连接，内标尺测芯和内电磁测芯可***通过连接钢丝与上锚固端和上连接杆连接连接的传感测量元件和内观测孔钢管之中。
3.根据权利要求1所述的一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，其特征在于：所述传感外显元件连接传感测量元件中的两组缠绕线圈。
4.根据权利要求1所述的一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，其特征在于：通电所述连接钢丝的直径为5mm或7mm。
5.根据权利要求1所述的一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，其特征在于：所述下锚固端连接的位置为桥梁主梁。
6.根据权利要求1所述的一种内置引伸量传感器监测应力的智能吊杆或拉索构造，其特征在于：所述传感测量元件和内标尺测芯的直径为14mm。
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