[实用新型]振弦式传感器信号在线增强装置

说明书

本实用新型公开了一种振弦式传感器信号在线增强装置，包括激振信号拾取电路，激振信号放大电路，激振信号受控输出电路，感应信号调理电路，感应信号受控输出电路，控制器；激振信号拾取电路的输入端与读数仪端相连，其输出端与控制器和激振信号放大电路相连；激振信号放大电路的输出端与激振信号受控输出电路常闭端连接；激振信号受控输出电路的常开端与感应信号调理电路的输入端连接，其公共端与传感器端相连；激振信号受控输出电路与控制器相连；感应信号调理电路输出端与感应信号受控输出电路的常开端相连；感应信号受控输出电路的公共端与传感器端相连。本实用新型可对振弦式传感器系统进行修复，接入方便，无需额外连接电源，故障适应性强。

技术领域

本实用新型特别涉及一种振弦式传感器信号在线增强装置。

背景技术

振弦式传感器系统的基本组成部分包括传感器、信号电缆及读数仪表。其中，传感器一般由一个可以振动的钢弦100、激振线圈102以及两固定端101组成。激振线圈102两端通过对应的信号电缆103引出，见图1。

传感器所测物理量如应力、压强等可改变钢弦100固有自振频率，可由读数仪通过信号电缆103连接传感器进行测量。测量原理为：首先读数仪通过信号电缆103在传感器激振线圈102两端施加一个激振信号，传感器内钢弦100受迫振荡，并于停止施加激振信号后继续阻尼振荡。此时钢弦100的机械振荡通过激振线圈102转化为感应信号，通过信号电缆103回传至读数仪。通过读数仪对信号计频，即可测得钢弦100的自振频率。一般该频率的范围是500～5000Hz，相应信号电压幅度在1mV左右，而激振信号电压幅度一般在5V以上。

振弦式传感器系统在安装过程中或使用一段时间后，有可能因信号电缆103的受损而无法正常工作，或是读数不正确。信号电缆103一般埋设于建筑物内部，一旦受损往往没有条件替换或维修，造成整个传感器系统的失效，给建筑物状态评价工作增加困难。

受损的信号电缆主要有三类故障类型，第一类是电缆出现开路或短路故障，造成传感器接收不到激振信号，读数仪接收不到感应信号；第二类是电缆的信号传输性能变差，造成传感器接收的激振信号偏弱，或者读数仪接收的感应信号偏弱；第三类是电缆的抗干扰性能变差，耦合了过多的噪声信号。

对于后两种类型，传感器和读数仪虽然能接收到一定的信号，但超出了信号处理范围，系统处于“异常状态”，同样会造成无法正常工作，或是读数不正确。

目前对于后两种类型的仪器，按2013年生效的行业标准《SL621—2013大坝安全监测仪器报废标准》，仍只能按报废处理。随着建筑物运行年限的增加，报废的不可更换监测仪器越来越多，严重时会造成建筑物的相应部位因缺少可用监测仪器而无法掌握运行状态。

长期以来，由于不可更换监测仪器不具备修复条件，一直困扰着监测行业的发展，关键时刻缺乏有效监测仪器数据的情况时有发生。行业内一直在探索不可更换仪器的修复方法，但收效甚微。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种振弦式传感器信号在线增强装置，能够在线增强振弦式传感器的激振信号和感应信号，使之满足传感器和读数仪信号的处理范围，恢复传感器系统的正常工作状态。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种振弦式传感器信号在线增强装置，其特点是包括激振信号拾取电路，激振信号放大电路，激振信号受控输出电路，感应信号调理电路，感应信号受控输出电路，控制器；其中，