[发明专利]基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法

摘要

本发明公开了一种基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法，通过测试不同拉力水平下钢索内纵向模态超声导波的陷频参数，代入预先标定得到的拉力与陷频参数的关系方程，计算出实际钢索的拉力大小。测试过程中，采用两个安装于钢索上的纵向模态磁致伸缩传感器，其中一个磁致伸缩传感器激励产生特定频率范围的纵向模态超声导波，另一个磁致伸缩传感器接收直达波信号，利用快速傅里叶变换，从直达波信号频谱中提取中陷频参数(下峰值频率、上峰值频率和中心频率等)，分别代入拉力与陷频参数的数学关系式，实现钢索拉力的定量估算。相比声弹法和磁弹法，新方法对测试设备的要求较低，处理过程简便，拉力分辨力高，具有更好的工程应用潜力。

主权项

基于超声导波陷频的钢索拉力测量方法，其特征在于利用了钢索中纵向模态超声导波的固有传播特性，即钢索承受拉力作用时其中的纵向模态超声导波信号频谱中存在陷频，且拉力水平增加会导致陷频参数，向高频范围漂移，陷频参数包括下峰值频率、上峰值频率和中心频率；记录不同拉力水平下的陷频参数并拟合得到拉力与陷频参数的关系方程，实际测试时只需提取出超声导波信号的陷频参数代入关系方程，即可估算出钢索的拉力大小。