磁通量传感器索力监测系统在工程中应用.pdfVIP

第十一届后张预应力学术交流会 磁通量传感器索力监测系统 在工程中的应用 周庠天涂慧王晓琳 (柳州欧维姆机械股份有限公司。广西柳州，545005) 提要索力监测为总体评价拉索技术状况进而评定桥梁总体结构的性能提供重要依据。但索力监测是一 个长期的过程，如何在漫长的运营期保证传感器的使用寿命和测试精度，是急需解决的问题。磁通量传感 器索力监测系统通过非接触式测量解决传感器受力疲劳问题，通过模拟标定来实现运营状态的数据校准， 有着很好的耐久性、长效性。 关键词磁通量传感器，长效性，索力监测系统，应用，耐久性 1概述 传统的压力传感器短期精度高、动态性好，但需要串联在受力结构中，在荷载的长期 作用下，会出现材料徐变、疲劳等问题，耐久性和长期精度较难保证，由于在受力状态下 校准和更换的难度很大，因此用于长期监测有一定的局限性。针对传统的压力传感器技术 的局限，磁通量传感器较好地解决了这些问题： 1．通过非接触式测量解决传感器受力疲劳问题； 2．用模拟标定来实现运营状态的数据校准； 3．可以设计成哈弗式，直接在已受力的拉索上制作及安装，在不影响桥梁运营的前 提下建立索力监测或更换损坏的传感器。 4．可以实现体内预应力(有粘结)多截面应力监测。 2磁通量传感器原理 磁通量传感器基于铁磁性材料的磁弹效应原理进行测量，当受到外力作用时，铁磁性 材料内部产生机械应力或应变，其磁导率发生相应变化，通过测定磁导率的变化来反映应 力(或索力)的变化。图1为工作原理示意图。 243 第十一届后张预应力学术交流会 2011年 州’● 3磁通量传感器的技术特点 (1)磁通量传感器为非接触式测量，不损伤结构： (2)不需对被测件进行表面处理，不破坏构件原有防腐保护层 (3)传感嚣维护成本低、使用寿命长； (4)抗干扰能力强、测量精度高、重复性好； (5)系统可自动测量和自动温度补偿； (6)可与计算机系统相连，进行远程健康监测。 4磁通量传感器的应用 4，常规应用 广泛应用于钡0量铁磁性材料制成的棒材和拉索应力，包括平行钢丝索、钢绞线索、体 内预应力钢绞线柬、钢丝绳、精轧螺纹钢等构件。圈2咽7为常规应用实例。 目2预＆女*＆缱＆力Ⅱ自 目3搏轧蠕纹钢应力＆涮 第十一屉后张预应力学术变流会 2011年 目4镕#％张力＆W 目5##索蜜力益测 鬟■ 目6件外童赣力n■ 目7吊#|力m测(m泸*‰) 42有粘结预应力多截面监测 利用磁通量传感器非接触式测量的特点，实现体内预应力筋不同截面的应力监测。图 8一图10为有粘结预应力多截面应用实例。 【_ 盛 E 碰 ．＆ -! ! ．E 目8＆#日mn*1机*行m桥÷悟柝永存预应力《t截面示意目 。—— 一#^砸力赫．酾艄g* 目9r^市自永目★桥悻^m应力＆■i意鲴(部丹) 第十一届后张预应力学术交流会 2011年 薰螨繁i 熏越雷三随 目1l＆运营十∞擅女±制作鞋Ⅲt传蓐％ 44单根磁通量传感器监测平行钢纹线拉索索力 将单撮磁通量传感嚣装配在平行钢绞线拉索锚具中，实现索力监测传感器与拉