[发明专利]基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法

权利要求书

1.基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法，其特征在于利用了钢索中纵向模态超声导波的固有传播特性，即钢索承受拉力作用时其中的纵向模态超声导波信号频谱中存在陷频，且拉力水平增加会导致陷频参数，向高频范围漂移，陷频参数包括下峰值频率、上峰值频率和中心频率；记录不同拉力水平下的陷频参数并拟合得到拉力与陷频参数的关系方程，实际测试时只需提取出超声导波信号的陷频参数代入关系方程，即可估算出钢索的拉力大小。

2.根据权利要求1所述的基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法，其特征在于：其超声导波信号检测及陷频参数提取方法为：将两个纵向模态磁致伸缩传感器安装于待测钢索上，两者间距控制为L为0.5m-2m，其中一个纵向模态磁致伸缩传感器中通入频率范围为0～200kHz的汉宁窗调制信号，在钢索中激励产生纵向模态超声导波，另一个纵向模态磁致伸缩传感器接收直达波信号，该直达波信号经过快速傅里叶变换后得到其频谱，在频谱中确定出陷频参数，陷频参数包括下峰值频率、上峰值频率和中心频率。

3.根据权利要求1或2所述的基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法，其关系方程获取和实际拉力测量步骤如下：

S1：关系方程的获取：将待测钢索安装于拉伸装置上，对钢索在不同拉力水平T下进行轴向拉伸，记录各拉力水平下的陷频参数f并拟合得到拉力水平T和陷频参数f形如T(f)＝a×e^b·f+c×e^d·f的方程式，其中a、c为比例系数，b、d为常数，都通过拟合得到；

S2：钢索应力测量：实际测试时，将陷频参数代入S1所得的关系方程中，即可计算出钢索所受拉力的大小。