[实用新型]钢索拉力检测仪

说明书

一种钢索拉力检测仪，用于工程中静态受力钢索拉力的检测，属物理检测仪器。

在现有技术中，对于钢索承受拉力的检测，一般采用装有油压表的千斤顶，检测张拉时承受的拉力，根据油压的大小和千斤顶承载吨位来计算其拉力。这种方法精度低，检测安装仪具困难，劳动强度大。对于特大型钢索，如：大型桥梁中斜拉桥斜拉索的拉力检测，这种方法不仅需要大吨位的千斤顶，而且在检测作业中具有一定的危险性。对于长期承受拉力钢索的检测，则通常是用人工摇动钢索，使其作单波摆动，通过钢索的振动频率来计算钢索拉力。如上海市政工程研究所的GZ－83型钢索周期仪就属这类检测仪器。这种方法同样存在准确度低，速度慢和劳动强度大的问题。若是钢索较粗，人工起振困难。

鉴上，本实用新型的目的就在于提供一种无需人工摇动钢索，可自动检测钢索所受拉力的钢索拉力检测仪。

本实用新型将传感器固接于钢索上，传感器上装有压电加速度计，压电加速度计检测钢索的自振信号，将此信号进行放大，通过多芯屏蔽电缆，将信号输入电路系统。电路系统将传感器上的信号进行二次放大，自动调零、滤波、A／D转换等处理后，信号输入微计算机，再通过微计算机的检测分析，自动计算出钢索的自振频率和拉力，以此来实现上述目的。以下结合附图和实施例，详述本实用新型的工作原理和结构特征。

附图说明：

图1为主机的主视图；

图2为主机的府视图；

图3为传感器结构图；

图4为电路方框图。

由物理学可知，钢索有其自身的振动频率，当钢索受力后，其自振频率会发生改变。钢索承受拉力与自振频率之间存在如下关系：

P＝4ML²f²＝Kf²K＝4WL²（比例系数）

式中：P——钢索承受的拉力；

W——钢索单位长度的质量；

L——钢索两支点间的长度；

f——钢索的自振频率。

根据物理学原理和钢索受力与自振频率之间的数学关系，只要能检测出钢索的自振频率，就可计算出钢索受力的大小，因比例系数K是被测对象的已知量。据此，本实用新型根据钢索自振频率和受力之间的关系，通过压电加速度计将钢索自振频率的机械振动转换成电信号。然后通过电路系统将信号放大、滤波、数模转换、频谱分析等处理，交由微机进行检测计算自动计算出钢索的自振频率和钢索所受拉力，并将检测结果打印输出。

参见图1～图3，本实用新型主要由主机和传感器两大部分构成。图1为主机的主视图，它是一个盒式结构的长方形盒，由罩壳［1］、底壳［2］两部分组成。罩壳［1］和底壳［2］用轻金属或工程塑料整体铸造或压注。罩壳［1］为长方形空盒，外形轮廓面微向内倾斜一定角度，顶面后部有一凸出呈坡度的凸台，在凸台的斜面上加工一个显示屏窗口［3］、顶面的前部设置有键盘窗口［8］。在罩壳［1］的右侧面设计一个打印机接口窗［7］和一个电源开关窗口［9］，罩壳［1］后面右端设计一个传感器接口［6］供安装插座［16］用。罩壳［1］和底壳［2］以螺钉相连接，并用定位止口来定位。

底壳［2］同样是一个长方形敞式半盒，它外轮廓面也向内倾斜一定角度，在底壳［2］的内腔底面沿周边设置8个圆柱形凸台［4］，每个凸台加工一个螺孔，电路板［5］用螺钉紧固支承在凸台［4］上。电路板［5］包括微机和检测处理系统各部分电路以及键盘，均安装在电路板［5］上。底壳［2］用螺钉与罩壳［1］相连接。