专利名称：一种测量索体应力数据的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及应力数据测量装置，尤其涉及一种测量索体应力数据的装置。
背景技术：
目前，索体(如钢缆)的应力数据测量方法一般采用频率法，或者采用荷重传感器测定法。频率法有许多缺点。例如，局限于测量索体的两端为简支或者固支的情况下索体的应力数据，对于多点弹性支承情况下索体的应力数据测量难以实现。在目前大型复杂的工程项目中，此缺点尤为明显，采用这种技术时，只能应用于两端为简支或者固支的情况下的索体的应力数据测量。上述方法的另一缺点是，需要工程技术人员定期到现场安装仪器进行测量，难以实现对索体的应力数据进行长期连续的采集。荷重传感器测量法也有许多缺点。例如，荷重传感器的体积和质量很大，导致安装不便，即在对索体的应力数据进行测量时，也难以对损坏的荷重传感器进行更换维修。上述方法的另一缺点是，荷重传感器的价格很高，维护费用也高，所以难以在实际工程中普遍使用。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种安装方便、构造简单、体积小、质量轻、价格便宜的测量索体应力数据的装置。本发明通过下述技术方案实现一种测量索体应力数据的装置，包括两个索体固定装置、传感器、两个分别固定在索体固定装置上的安装块，传感器通过安装块固定在两个索体固定装置之间；所述传感器采用振弦式传感器。所述传感器通过安装块固定在两个索体固定装置之间，具体是，安装块上设置有传感器安装孔、紧固螺钉，传感器的一端为凹槽端，另一端为光滑端；凹槽端和光滑端分别置于传感器安装孔内并通过紧固螺钉固定。所述索体固定装置包括索体固定座和索体固定栓，所述索体固定栓通过螺杆、螺母与索体固定座固定连接。所述索体固定座对应于索体固定栓的面为内圆弧过度面。所述索体固定栓呈“U”形。所述传感器通过信号传输线与数据采集器连接。本发明与现有的技术相比具有以下优点本发明不仅适合应用于各种索体的应力数据测量，而且不需要工程人员定期到现场安装仪器进行测量，只需要通过导线将传感器(或者多个传感器)连接到数据采集器中，就能实现自动化采集，并能达到长期连续的数据采集效果。
本发明索体固定装置采用“U”形结构的索体固定栓和内圆弧过度面的索体固定座，两者相配合，增加了与索体的的夹持面，使索体更加牢靠的被固定，提高了索体应力数据的准确性。本发明安装块上设置有传感器安装孔、紧固螺钉，只需将传感器的两端分别穿入该传感器安装孔内，再拧紧紧固螺钉，便可牢靠、方便的将传感器固定在两个索体固定装置上。本发明体积小、质量轻、价格便宜，技术手段简便易行，具有积极的技术效果。


图1为本发明测量索体应力数据的装置平面示意图；图2为本发明测量索体应力数据的装置纵向侧视示意图；图3为本发明测量索体应力数据的装置横向侧视示意图；图4为本发明测量索体应力数据的装置传感器平面示意具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。实施例如图1所示。本发明测量索体应力数据的装置，包括传感器1、两个索体固定装置、两个分别固定在索体固定装置上的安装块2，传感器I通过安装块2固定在两个索体固定装置之间；所述传感器I采用振弦式传感器，振弦式传感器I通过信号传输线与数据采集器连接。如图1、图3、图4所示。上述传感器I通过安装块2固定在两个索体固定装置之间，具体是安装块2上设置有传感器安装孔3、紧固螺钉3-1，传感器I的一端为凹槽端1-1，另一端为光滑端1-2 ;凹槽端1-1和光滑端1-2分别置于传感器安装孔3内并通过紧固螺钉3-1固定。如图3所示。所述索体固定装置包括索体固定座6和索体固定栓7，所述索体固定栓7通过螺杆5、螺母4与索体固定座6固定连接。所述索体固定栓7呈“U”形，索体固定座6对应于索体固定栓7的面为内圆弧过度面。如图2所示。将传感器I有凹槽端1-1的那端穿过传感器安装孔3，此时不要拧紧紧固螺钉3-1，然后将传感器I的信号传输线通过钢圈扎带扎紧，再将传感器I带光滑端1-2的那端穿进另一安装块2的传感器安装孔3内，先拧紧凹槽端1-1那端的紧固螺钉3-1，使该紧固螺钉3-1的钻头部分拧进传感器安装孔3内并嵌入振弦式传感器I的凹槽端1-1的凹槽内；然后再拧紧传感器I的光滑端1-2的一端的紧固螺钉3-1，使该紧固螺钉3-1的钻头部分拧进传感器安装孔3内并与传感器I的光滑端1-2紧密相抵。如图3所示。将索体(图中未示出)置于索体固定栓7内，拧紧螺杆5上的螺母4，此时需要注意传感器I应该与索体的张拉方向保持一致。传感器I的信号传输线连接到数据采集器中，当索体张拉力为零时，读取第一次数据，作为初始频率。当索体开始张拉后产生拉伸变形，两个索体固定装置之间的索体部分产生对应的应变量，两个索体固定装置受到自身的紧箍力作用，会随着索体的张拉变形而产生位移，带动传感器I两端张拉，传感器I也会产生与两个索体固定装置之间的索体对应的应变量，此时读取第二次数据，记录此时的频率数据，利用传感器I的频率与应变的对应关系，可以得出第一次张拉后的传感器I的应变量，此应变量即为两个索体固定装置之间索体(或者索段)的应变量，再代入索体已知的弹性模量与截面面积，就可以得出索体此时的索力。当索体继续张拉时，采用相同步骤，就可以得出索体的索力。当索体张拉力很大时，或者会超过传感器I的量程范围。此时，通过之前读取的数据，我们可以得出此时索体的索力。这时，把光滑端1-2的一端传感器安装块2上的紧固螺钉3-1拧松，传感器I的频率就会回到初始状态下的频率读数，记录此时的频率数据，作为第二次的初始频率，当索体继续张拉后，按照前面的步骤继续求出索力增量，把此索力增量叠加光滑端1-2的一端安装块2上的紧固螺钉3-1拧松前的索力，就可以得出现在的索力。若要采集多条索体的应力数据，只需把每条索体上的传感器信号传输线集中连接到一个采集器中，通过电脑远程控制，不需要工程技术人员定期到现场就能实现自动化采集，并能达到长期连续的数据采集。本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种测量索体应力数据的装置，包括两个索体固定装置和传感器，其特征在于还包括两个分别固定在索体固定装置上的安装块，传感器通过安装块固定在两个索体固定装置之间；所述传感器采用振弦式传感器。
2.根据权利要求1所述的测量索体应力数据的装置，其特征在于所述传感器通过安装块固定在两个索体固定装置之间，具体是，安装块上设置有传感器安装孔、紧固螺钉，传感器的一端为环槽端，另一端为光滑端；环槽端和光滑端分别置于传感器安装孔内并通过紧固螺钉固定。
3.根据权利要求2所述的测量索体应力数据的装置，其特征在于所述索体固定装置包括索体固定座和索体固定栓，所述索体固定栓通过螺杆、螺母与索体固定座固定连接。
4.根据权利要求3所述的测量索体应力数据的装置，其特征在于所述索体固定座对应于索体固定栓的面为内圆弧过度面。
5.根据权利要求3或4所述的测量索体应力数据的装置，其特征在于所述索体固定栓呈“U”形。
6.根据权利要求5所述的测量索体应力数据的装置，其特征在于所述传感器通过信号传输线与数据采集器连接。
全文摘要
本发明公开了一种测量索体应力数据的装置，包括两个索体固定装置、传感器、两个分别固定在索体固定装置上的安装块，传感器通过安装块固定在两个索体固定装置之间；所述传感器采用振弦式传感器。本专利不仅适合应用于各种索体的应变数据测量，而且不需要工程人员定期到现场安装仪器进行测量，只需要通过导线将多个传感器连接到一个采集器中，就能实现自动化采集，并能达到长期连续的数据采集效果，并且具有构造简单、体积小、质量轻、安装方便、价格便宜的优点。
文档编号G01L5/06GK102998045SQ20121048806
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者范学明, 苏成, 王涛, 徐郁峰, 李康业 申请人:华南理工大学