[发明专利]一种带有温度和拉力修正功能的位移测量装置及方法

权利要求书

1. 一种带有温度和拉力修正功能的位移测量装置，其特征在于：包括挂钩/磁钩（1）、支撑结构（2）、钢丝绳（3）、位移传感器（4）、力传感器（5）、滑轮（6）、无纸记录仪（7）和数据线（8），所述支撑结构（2）由一块底板（2.1）和两根焊接在底板（2.1）上的支撑杆（2.2）构成，两根支撑杆（2.2）顶部互相焊接，并固定连接滑轮（6）；支撑结构（2）的底板（2.1）中央固定一台力传感器（5），力传感器（5）的测量面固定一台位移传感器（4）；位移传感器（4）的测量端连接一条钢丝绳（3）；钢丝绳（3）在滑轮（6）中穿过，通过挂钩/磁钩（1）固定到需要测量的点上；钢丝绳（3）在挂钩/磁钩（1）处向滑轮方向间隔布置若干个热电偶K₀～K_n，若干个热电偶K₀～K_n、位移传感器（4）和力传感器（5）通过数据线（8）分别接到无纸记录仪（7）上。

2.一种采用如权利要求1所述的带有温度和拉力修正功能的位移测量装置的测量方法，其特征在于：首先打开无纸记录仪并调试，确保位移传感器、力传感器和热电偶运作正常，打开无纸记录仪的记录功能，开始记录位移传感器、力传感器和热电偶的数据，试验结束后，将记录的数据从无纸记录仪7导入电脑中，对测量数据进行温度和拉力修正： 

假设已知初始时刻环境温度为Ｔ；钢丝绳总长为L，直径为b，弹性模量为E，线热膨胀系数为；在t时刻，实际位移为ｄ，位移传感器直接测得的位移值为d`，拉力传感器测得的拉力为F，热电偶K<sub>0</sub>、K<sub>1</sub>、K<sub>2</sub>、K<sub>3</sub>…K<sub>n</sub>测得的温度分别为T<sub>0</sub>、T<sub>1</sub>、T<sub>2</sub>、T<sub>3</sub>…Ｔ<sub>n</sub>；依据ｔ时刻钢丝绳不同位置的温度和钢丝绳拉力，对位移传感器直接测得的位移值ｄ`进行修正，其中对钢丝绳L₁—L_n中任意一段L_i的温度的修正依据以下公式：

---------------------（1）  

对整段钢丝绳进行拉力修正，修正公式为：

    -------------------------（2）

则对温度和拉力影响进行修正，依据（1）式和（2）式得到的实际位移为：

  ------（3）针对每一时刻的位移进行温度和拉力修正，依据式（3）即可得到每一时刻测点的准确位移数值。