[发明专利]一种基于电磁转换的桥梁振动监测装置

说明书

本发明涉及一种基于电磁转换的桥梁振动监测装置，包括壳体，所述壳体内固定连接有磁感线圈，所述壳体上壁连接有悬挂组件，所述悬挂组件下方连接有永磁体，所述永磁体随桥梁的振动而摆动，所述永磁体位于磁感线圈中部，本发明的有益效果是：整体结构体积小、质量轻，不会对结构的总质量及质量分布造成影响，适用于小结构的振动监测，提高了适用范围，无需提供外部电源，通过电磁感应产生电流，使得装置便于安装和部署，成本低廉，便于更换。

技术领域

本发明涉及振动监测设备技术领域，具体涉及一种基于电磁转换的桥梁振动监测装置。

背景技术

随着国家对桥梁安全运营的要求越来越高，桥梁健康监测的需求日益增加，其中桥梁振动监测是健康监测的一项基础且重要项目。桥梁的模态分析等需要以桥梁振动信息为基础。桥梁损伤、受力状态等发生变化时，将会体现在结构的振动信息上，因此准确且可靠地监测桥梁振动状态是桥梁健康监测的基础，是确保桥梁结构安全运行的重要依据。

常见的桥梁振动监测方法有基于惯性定律的拾振器，该种拾振器体积较大，且固定较难。对于试验用桥梁等质量较轻的结构，较重的拾振器会影响结构总质量及质量的分布，从而影响测试结果的准确性。另一方面，目前振动监测装置均需要外部提供电源，这需要从较远处将电连接到装置上，但在一些偏远公路上，从外部传输电源代价较大。当遇到极端天气或特殊情况断电时，会造成监控数据的丢失。

另一种测试结构振动的方法是通过监测结构动应变间接进行监测。当桥梁结构发生振动时，结构将会产生应变，结构应变与结构振动同频率，通过监测动应变可以反映结构的振动情况。该种方法的优点是只需要在结构上张贴应变片即可，对结构的质量基本无影响，故不会影响测试结构的真实度。但缺点也很明显，应变片寿命短，每次测试需要重新张贴，造价高。对于高墩或跨河桥梁，张贴应变片存在一定困难和危险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于电磁转换的桥梁振动监测装置，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于电磁转换的桥梁振动监测装置，包括壳体，所述壳体内固定连接有磁感线圈，所述壳体上壁连接有悬挂组件，所述悬挂组件下方连接有永磁体，所述永磁体随桥梁的振动而摆动，所述永磁体位于磁感线圈中部。

本发明的有益效果是：整体结构体积小、质量轻，不会对结构的总质量及质量分布造成影响，适用于小结构的振动监测，提高了适用范围，无需提供外部电源，通过电磁感应产生电流，使得装置便于安装和部署，成本低廉，便于更换。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构框架图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、壳体，2、磁感线圈，3、悬挂组件，4、永磁体，5、连接绳，6、阻尼弹簧，7、微型电子芯片，8、数据传输模块，9、蓄电池，10、太阳能板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，如图1～图2所示，一种基于电磁转换的桥梁振动监测装置，包括壳体1，壳体1内固定连接有磁感线圈2，壳体1上壁连接有阻尼作用的悬挂组件3，悬挂组件3下方连接有永磁体4，永磁体4随桥梁的振动而摆动，永磁体4位于磁感线圈2中部。

在需要测试的桥梁上安装振动监测装置，磁感线圈2与被测试桥梁或其他结构物之间无相对移动，当桥梁发生振动位移时，磁感线圈2随结构物振动，由于悬挂组件3的阻尼作用，当桥梁发生高频振动时，永磁体4的空间位置并未发生变化，故永磁体4周围的磁感线分布也未发生变化。此时由于磁感线圈2随着桥梁的运动，磁感线圈2将会切割磁感线，根据电磁感应现象，磁感线圈2内将8023