[发明专利]一种测量应力松弛的系统及测量方法

说明书

一种测量应力松弛的系统及测量方法，其中，测量应力松弛的系统连接在被测试杆件上，包括有加速度传感器、信号采集设备和信号处理分析设备；所述加速度传感器有一组，间隔安装在被测试杆件上，并且一组加速度传感器分别通过一组第一信号传输线与信号采集设备连接；所述信号采集设备通过一组第二信号传输线与信号处理分析设备之间连接；并且第二信号传输线与第一信号传输线一一对应设置。本发明解决了传统测量应力松弛的系统及方法存在的测量不准确，压力传感器为永久性构件、不能取下重复使用以及经济效益非常差的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种测量应力松弛的系统及测量方法。

背景技术

在土木试验测试领域，由于经常用到预应力钢棒施加预紧力模拟试件顶部荷载；在高精度精密仪器设备安装领域，尤其是大型机械设备中，采用螺杆连接重要部位，需要测试螺杆上预应力损失。在实际工程中，采用体外预应力加固项目，隔一段时间也需要监测预应力损失量，来判断加固是否依然有效。因此无论在土木领域还是高精度机械安装领域，都需测定预应力拉杆的应力松弛。然而由于预应力松弛是发生在长度不变的情况下，因此现有的位移传感器便失去测量意义，而采取串联压力传感器的方式只能作为临时测量。如果作为永久测量，存在两个缺陷：一是压力传感器本身也存在应力松弛现象，因而测量不准确；二是压力传感器将变为永久性构件，不能取下重复使用，经济效益非常差。为了解决预应力拉杆的应力松弛测量，因此急需发明一种测量办法去测得预应力拉杆的应力损失，对土木试验测试领域和精密仪器的测试、安装领域有着重要意义。

发明内容

本发明涉及一种测量应力松弛的系统及测量方法，要解决传统测量应力松弛的系统及方法存在的测量不准确，压力传感器为永久性构件、不能取下重复使用以及经济效益非常差的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案。

一种测量应力松弛的系统，连接在被测试杆件上，包括有加速度传感器、信号采集设备和信号处理分析设备；所述加速度传感器有一组，间隔安装在被测试杆件上，并且一组加速度传感器分别通过一组第一信号传输线与信号采集设备连接；所述信号采集设备通过一组第二信号传输线与信号处理分析设备之间连接；并且第二信号传输线与第一信号传输线一一对应设置。

优选的，一组所述加速度传感器沿测试杆件的长轴向间隔布置。

优选的，所述被测试杆件为用以施加预紧力模拟试件顶部荷载的预应力钢棒或者为大型机械设备中的预应力拉杆或者为体外预应力加固结构中的预应力杆件。

一种测量应力松弛的系统的测量方法，包括步骤如下。

步骤一，将加速度传感器安装在被测试杆件上；一组加速度传感器沿着被测试杆件的长轴向间隔布置，并且位于在被测试杆件产生振动时振动幅值不同的位置处。

步骤二，将一组加速度传感器分别连接到信号采集设备上，并将信号采集设备与信号处理分析设备连接。

步骤三，初步设定被测试杆件的第一阶频率；根据实际经验初步设定一个被测试杆件的第一阶频率。

步骤四，得出采样频率；根据香农采样理论，采样频率为被测试试件的第一阶频率的2倍，因此得到的采样频率为步骤三中初步设定的被测试杆件第一阶频率的2倍。

步骤五，采用橡皮锤对被测试杆件进行锤击使其振动，并按照步骤四中的采样频率对加速度传感器上的数据进行采样。

步骤六，将采样得到的加速度传感器上对应的加速度时程进行两两相减，然后再做傅里叶变换，求出其第一阶频率

其中，e：自然对数的底数；t：代表时间；x(t):用设备采集到的加速度时程；ω：为频率；^j：虚数。