[实用新型]基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置，包括：两个夹持装置，其套设于待测缆绳上，两个所述夹持装置之间的待测缆绳上画有用荧光性染料描绘的标记网格；缆力监测装置，包括光源、电源、CCD相机和信号处理器，所述CCD相机检测获得标记网格变形视觉信号，并将视觉信号传输至所述信号处理器，所述信号处理器将视觉信号转换为数字信号；数据终端处理器，其通过无线通讯设备与所述信号处理器数据连接。本实用新型的装置，稳定性较高，监测精度高，在不破坏缆绳结构的条件下，能在施工过程中实时地监测缆绳的变形和张力，消除了安全隐患，提高工作效率。

技术领域

本实用新型涉及缆力监测领域，特别涉及一种基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置。

背景技术

作为一种固定、承重、支护、连接以及运输的工具，缆绳被广泛的运用于海洋工程、土木工程以及交通运输工程等领域中。缆绳的结构形式包括海洋工程领域中的悬链体系、张拉体系、锚索体系等，土木工程领域中的空间索网结构、平面索桁架结构等。缆绳是工程设施中重要的结构构件。由于缆绳结构相对简单，却应用于安全性要求较高的领域，在拉伸、抗冲击等过程中变形量过大而导致缆绳破断的情况时有发生，因此对缆绳缆力和变形的监测十分重要，以实时监测缆绳张驰的状态，并且在缆绳受力较大或受力不均匀可能发生破断前，采取相关的安全措施。目前，普遍采用的缆绳张力监测方法有电测法、压力表测定千斤顶液压法、压力传感器直接测定法、以及三点弯曲法等。

电测法的基本原理是通过特定的弹性元件和由它组成的转换装置，把被测物理量转换为电信号，再用专门的仪器对电信号进行测量。但在测量过程中需将传感器放在缆绳截断处或端部一点，会对绳索造成破坏，并且影响施工进度。压力表测定千斤顶液压法是用千斤顶张拉缆绳，通过精密压力表或液压传感器测定油缸的液压，求得张力。虽然此方法比较成熟且应用广泛精度较高，但此方法只能在张拉施工阶段进行测量，不能满足使用过程中的监测要求，使用受到限制。压力传感器直接测定法是在张拉缆绳时使千斤顶的张拉力通过连接杆传到拉索锚具，在连接杆上套一穿心式压力传感器，得到千斤顶张拉力。但压力传感器售价高昂，只能在特定情况下使用。三点弯曲法的基本原理是安装在测力器的绳索在A、B及C成三点弯曲状态，绳索在A、B两端固定装有压力传感器的情况下，中点C相对于两端点A、B会有一个偏移量，在绳索压紧的过程中在A、B两点产生相应的压力信号，进而结合正弦定理通过压力求得索张力。此方法虽然操作简便，但是其在操作过程中假设被测绳索“完全柔性”过于理想化，而且是近似方法，测量精度不高，只能在特定工程状况下使用。

CCD(Charge-coupled Device)是一种光电转换器件，能将接收到的光信号转换成电荷并不断储存，以电荷包的形式进行信息储存和传送，并以电压的形式输出，读取这些电压信号便能得到图像信号。线阵CCD可以同时储存一行电视信号。由于其单排感光单元的数目可以做得很多，在同等测量精度的前提下，其测量范围可以做的较大，并且由于线阵CCD实时传输光电变换信号和自扫描速度快、频率响应高，能够实现动态测量，并能在低照度下工作。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置，从而克服缆绳监测时破坏缆绳结构、影响施工进度、使用阶段受限、测量精度低无法实现实时监测的缺点。