[发明专利]一种利用电磁振荡原理测量钢绞线预应力的方法

摘要

本发明公开了一种利用电磁振荡原理测量钢绞线预应力的方法，将钢绞线代替LC振荡器中的谐振电感，利用振荡频率与钢绞线应力的敏感性，通过测试LC振荡电路的频率来获得钢绞线的预应力。本发明提出的一种利用电磁振荡原理测量钢绞线预应力的方法是一种新的可行的方法，它具有较高的灵敏度，并且检测系统结构简单、成本较低、方案易于实现。为更高精度的混凝土结构中的钢绞线预应力检测提供了一种新思路。

主权项

1.一种利用电磁振荡原理测量钢绞线预应力的方法，其特征在于：将钢绞线代替LC振荡器中的谐振电感，利用振荡频率与钢绞线应力的敏感性，通过测试LC振荡电路的频率来获得钢绞线的预应力；所述LC振荡电路为并联谐振，其谐振频率f为：由于钢绞线的电感L与钢绞线的长度l及钢绞线的磁导率μ相关，因此电感L表示为：L＝P(μ,l)                   (2)其中，P(μ,l)是一个含磁导率μ与长度l的函数；又由线状材料简化结构关系知：其中，E为钢绞线弹性模量，ε为应变,l0为钢绞线初始长度，因此，长度变化量Δl和预应力σ的关系公式为：Δl＝g(σ)                   (4)其中，g(σ)是一个含预应力σ的函数；由于应力的作用会引起钢绞线的磁导率变化，于是把磁导率变化量Δμ和应力σ的关系公式描述为Δμ＝h(σ)                     (5)其中，h(σ)是一个含应力σ的函数；因此，预应力的作用引起钢绞线长度与磁导率改变，则式(2)可简化为：L＝P(μ0+Δμ,l0+Δl)＝P(μ0+h(σ),l0+g(σ))     (6)其中，μ0为初始磁导率；将式(6)代入式(1)得：因此，频率f与应力σ存在一定的关系，它们关系公式表示为：σ＝Q(f)                        (8)其中，Q(f)是一个含频率f的函数。