[发明专利]振弦式位移传感器的温度影响修正方法

说明书

技术领域

本发明属于振弦类位移测试技术领域，尤其涉及一种振弦式位移传感器的温度影响修正方法。

背景技术

在岩土工程和其它工程的观测和长期检测中，离不开位移传感器。振弦式位移传感器是位移传感器的一种，其工作原理是通过被测试位移改变测试振弦的工作长度，测试振弦的工作长度不同导致测试振弦的振动频率不同，通过测量振弦的频率来测量被测试位移的大小。

在对振弦类传感器进行位移测试的过程中，测试前后温度的改变会对测试结果带来较大的误差，因此需要测量出测试振弦由于温度改变引起的位移改变量以减小测试结果的误差。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种振弦式位移传感器的温度影响修正方法，该修正方法可以测量出在对振弦类位移传感器进行位移测试的过程中由于温度的改变引起的位移改变量。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种振弦式位移传感器的温度影响修正方法，包括以下步骤：1)测量出测试振弦的原始长度l和截面面积s；2)将所述测试振弦拉紧并将其两端固定在振弦式位移传感器上；3)通过频率测量装置测量所述测试振弦的第一振动频率为f₀；4)对所述测试振弦施加测试外力使所述测试振弦产生位移改变量Δl′从而改变所述测试振弦的工作长度，通过温度测量装置测量所述测试振弦的温度改变量为t，通过频率测量装置测量出所述测试振弦的第二振动频率为f″；

按公式

计算移改变量Δl′，式中，e为测试振弦的弹性模量，m为测试振弦的质量，α为测试振弦的膨胀系数。

作为一种改进的方式，所述测试振弦为测试钢弦。

作为一种改进的方式，所述步骤2)中的温度改变量t为所述测试振弦相对外界测试环境的温度改变量。

作为一种改进的方式，所述步骤2)中的温度改变量t为所述测试振弦相对于所述位移传感器的温度改变量。

作为一种改进的方式，所述位移传感器包括测试振弦、感应膜片以及底座，所述感应膜片固定安装于所述底座上，所述测试振弦的一端与所述底座固定连接，所述测试振弦的另一端连接所述感应膜片，所述测试振弦、所述感应膜片以及所述底座上分别设置有温度传感器。

作为一种改进的方式，所述测试振弦与所述底座通过螺纹紧固件固定连接，所述测试振弦与所述感应膜片通过螺纹紧固件固定连接。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

该修正方法的操作步骤简单，在使用振弦式位移传感器测量位移值的过程中，温度的变化会对振弦式位移传感器测量的测量结果造成一定的影响，使用该方法可以对振弦式位移传感器测量的测量结果进行修正，提高振弦式位移传感器的测量结构的准确性，使最终测得的位移值精确。

由于所述步骤4)中的温度改变量t为所述测试振弦相对外界测试环境的温度改变量，测试振弦相对外界测试环境的温度改变量对振弦式位移传感器的测量结果造成一定的影响，该修正方法可以对测量结果进行修正。

由于所述步骤4)中的温度改变量t为所述测试振弦相对于所述位移传感器其它结构的温度改变量，位移传感器其它结构的温度改变量对振弦式位移传感器的测量结果造成一定的影响，该修正方法可以对测量结果进行修正。

由于所述测试振弦和所述感应膜片以及所述底座分别设置有温度传感器，通过三个温度传感器求平均值可较为准确的测出温度变化量t。

附图说明

图1是位移传感器的整体结构示意图；

图2是位移传感器的内部结构原理图；

附图中：1-测试振弦，2-保护套筒，3-软铁块，4-磁铁，5-底座，6-感应膜片，7-线圈，8-螺纹紧固件。

具体实施方式

本发明公开了一种振弦式位移传感器的温度影响修正方法，包括以下步骤：

1)测量出测试振弦1的原始长度l和截面面积s。

2)将测试振弦1拉紧并将其两端固定在振弦式位移传感器上，位移传感器包括测试振弦1、软铁块3、磁铁4、线圈7。

3)测试振弦1的一端通过螺纹紧固件8固定连接于底座5，底座5固定于保护套筒2上，测试振弦1的另一端通过螺纹紧固件8与感应膜片6固定连接，在测试振弦1中间安装一个软铁块3，在软铁块3下面放置绑有线圈7的磁铁4，通电之后，线圈7带电激励测试钢弦1振动，通过频率测量装置测量测试振弦1的第一振动频率为f₀。