[发明专利]基于无源RFID应变传感器的索力监测装置及监测索力的方法

权利要求书

1.一种基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，包括固定在拉索上的两组夹持部件、安装在所述两组夹持部件上的无源RFID应变传感器；

两组夹持部件为第一组夹持部件和第二组夹持部件；

所述的无源RFID应变传感器包括矩形贴片式无源RFID标签天线，所述的第一组夹持部件和第二组夹持部件上均设有固定夹板，所述的矩形贴片式无源RFID标签天线通过所述两组夹持部件上的固定夹板固定。

2.根据权利要求1所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的两组夹持部件均包括夹持配合的两个夹持块，所述的两个夹持块内凹形成的内表面与所述拉索形状相适应，所述的两个夹持块的连接处设置有第一贯穿孔，螺母穿过所述第一贯穿孔固定所述两个夹持块。

3.根据权利要求1所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的两组夹持部件之间设置有定位杆。

4.根据权利要求3所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的定位杆的一端焊接在所述第一组夹持部件上，所述的定位杆的另一端穿过所述第一组夹持部件设置的第二贯穿孔。

5.根据权利要求1所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的固定夹板包括：底板以及与所述底板配合的盖板，所述的底板上设有凹槽，所述的盖板上设有与所述凹槽配合的突起。

6.根据权利要求5所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的第一组夹持部件和第二组夹持部件的顶部均设置有用于安装所述固定夹板的绞丝孔。

7.根据权利要求6所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的底板和盖板上设有第三贯穿孔，通过螺丝穿过所述第三贯穿孔并与所述绞丝孔配合固定。

8.根据权利要求1所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，其特征在于，所述的矩形贴片式无源RFID标签天线包括基板、设置在基板上的辐射元和芯片。

9.一种监测索力的方法，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的基于无源RFID应变传感器的索力监测装置，包括以下步骤：

1)先对无源RFID应变传感器进行标定试验，读取不同应变ε下天线的谐振频率f_ε，绘制对应f_ε-ε曲线，求出天线谐振频率随应变变化的敏感度S；

2)在拉索张拉之前安装好基于矩形贴片式RFID标签天线应变传感器的索力监测装置，读取天线的初始谐振频率，并使用千斤顶压力表进行分级张拉，在每一级张拉完成后读取天线谐振频率，通过测得每次的谐振频率偏移量反算天线产生的应变ε，与千斤顶压力表所测得的实际索力值对应的应变ε′进行对比，获得拉索应变ε′与天线应变ε比值K，之后通过读取天线谐振频率获得天线应变，进而求得拉索应变，得到拉索索力；

ε′＝Kε

F＝Kε·EA

其中，F为拉索索力，E为拉索弹性模量，A为拉索截面积，K为拉索应变与天线应变比值。

10.根据权利要求9所述的监测索力的方法，其特征在于，K＝0.90～1.10。