[发明专利]一种拉索锚固段锈蚀缺陷监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种拉索锚固段锈蚀缺陷监测装置及方法，在拉索自由段的表面粘贴压电驱动器，对压电驱动器施加交变电压信号，激励压电驱动器使其振动并在拉索内部产生应力波信号；在拉索锚固段的端头位置表面粘贴压电传感器，采集压电传感器在应力波作用下的电压输出信号；将采集到的信号传递并保存到计算机，并进行分析；选择拉索锚固段无锈蚀缺陷时压电传感器的信号测量结果为参考值；定义损伤指标，对比健康状况和不同锈蚀缺陷状况下压电传感器对应的损伤指标的大小，对拉索锚固段的锈蚀缺陷情况进行评估。本发明能精确快速地监测到锈蚀缺陷，灵敏度高、响应快、操作简便、价格低廉。可以实现实时在线测量，设备简单，实现对隐蔽缺陷的检测。

主权项

一种拉索锚固段锈蚀缺陷监测装置，其特征在于，拉索(1)自由段(3)和锚固段端头(5)表面分别固定有压电驱动器(4)和用于测量所述压电驱动器(4)发送的应力波信号的压电传感器(6)；或者拉索(1)自由段(3)和锚固段端头(5)表面分别固定有压电传感器(6)和压电驱动器(4)；所述压电驱动器(4)与用于对所述压电驱动器(4)施加交变电压信号的信号发生器(7)电连接；所述压电传感器(6)通过高频数据采集系统(8)与计算机(9)电连接；所述计算机(9)通过损伤指标评估拉索(1)锚固段锈蚀缺陷的程度；在简谐信号激励情况下，所述损伤指标D_I表达式为：$D_I=\frac{A_H-A_D}{A_H}\×100\%;$在扫频信号激励情况下，所述损伤指标D_II表达式为：$D_{\mathrm{II}}=\frac{E_H-E_D}{E_H}\×100\%;$A_H表示无锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的幅值，A_D表示有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的幅值；E_H表示无锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的小波包能量值，E_D表示有锈蚀缺陷状况下压电传感器(6)所测电压信号的小波包能量值。