[发明专利]一种用于测量拉索索力的装置及方法

权利要求书

1.一种用于测量拉索索力的装置，其特征在于，包括：被测拉索，拉索捕捉单元，拉索捕捉单元接头，振动传送单元，辅助支架，主滑动单元，主滑动槽，主转动杆，转动支架，转动连接件，从转动杆，从滑动单元，从滑动槽，位移头，位移测量单元，主体底座和数据分析单元；

拉索捕捉单元能够紧紧锁住拉索，使其工作时不在拉索上发生移动；拉索捕捉单元上安装有拉索捕捉单元接头；拉索捕捉单元接头上能够安装振动传送单元；振动传送单元通过辅助支架固定，使得振动传送单元与辅助支架保持水平，且振动传送单元能够与辅助支架产生水平位移；振动传送单元下端连接有主滑动槽；主滑动单元能够在主滑动槽中沿着长边方向水平移动；主转动杆连接在主滑动单元上，且与从转动杆形成一个夹角；主转动杆和从转动杆的连接处为转动连接件，转动连接件使得主转动杆和从转动杆之间的相对位置不发生变化，且主转动杆和从转动杆形成的结构能够以转动连接件为圆心进行旋转运动；从转动杆的另一端连接有从滑动单元；从滑动单元安装在从滑动槽中，从滑动单元能够在从滑动槽中按长边方向水平移动；从滑动槽的一端连接在位移头上；位移头在位移测量单元上移动；位移测量单元测得位移头的位移，并将位移信息传输到数据分析单元上；数据分析单元具有显示位移曲线、显示频谱图、显示频率、显示索力值以及数据计算的功能；主体底座用于固定位移测量单元、转动支架以及辅助支架。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，主滑动槽或从滑动槽选用气浮导轨或磁浮导轨。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，位移测量单元能够选用高精度光栅尺、容栅式数字位移传感器、激光测距传感器或拉线编码器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，数据分析单元能够选用计算机或手机。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主滑动单元、主滑动槽、主转动杆、转动支架、转动连接件、从转动杆、从滑动单元、从滑动槽以及位移头，用于按一定比值传送拉索的振动；其中，比值的大小与主转动杆和从转动杆的长度成正相关关系；设主转动杆长L，转动角度θ，则主转动杆移动的垂直距离为

6.应用如权利要求1-5任意一项所述装置的方法，其特征在于，实现过程如下：

(1)将拉索捕捉单元安装到被测拉索上，使得拉索捕捉单元和被测拉索紧密贴合；

(2)将主体底座安放在平稳的地面上，并且使得振动传送单元长边能够垂直于地面；

(3)装置上电初始化，主转动杆和从转动杆达到平衡状态；

(4)激励被测拉索，使得拉索产生振动；

(5)振动传送单元随着拉索振动产生上下位移，位移方向应平行于辅助支架；

(6)主滑动槽受到振动传送单元移动产生的推拉力，发生位移，使得主滑动单元受迫在主滑动槽内产生左右往复运动，运动方向应平行于主滑动槽；

(7)主滑动单元的移动带动主转动杆绕着连接件做往复转动；

(8)从转动杆因主转动杆的转动而发生往复转动，转动方向与主转动杆的转动方向保持一致；

(9)从转动杆往复转动时带动从滑动单元产生位移；

(10)从滑动单元在从滑动槽内做左右往复运动，运动方向与从滑动槽水平；

(11)从滑动槽受到从滑动单元施加的力，从而带动位移头沿着竖直方向进行往复运动；

(12)位移测量单元测量位移头的移动情况；

(13)位移测量单元将测得的位移信息传输到数据分析单元中；

(14)数据分析单元根据位移测量单元传输的位移数据实时显示位移的时程曲线；

(15)数据分析单元计算并绘制出频谱图；

(16)数据分析单元计算出位移曲线的频率和索力值。