桥梁挠度检测仪简介.pdfVIP

BJQN-IV 型光电图象式桥梁挠曲度检测仪 一、仪器原理 BJQN-4B 型光电图象式桥梁挠度检测仪，是继 4 型之后设计出的新型桥 检仪器，采用图象法测量，大大提高了量程，能够满足各种桥梁，包括军用 浮桥和吊桥低频大位移的挠度测量，同时，还可以用来测量大跨度结构物的 柱、梁的变形，高层楼房、电视塔、钻井平台等的振动位移。BJQN-4B 型检 测仪在 4 型的基础上，增加了桥梁横向位移的测试， 软件更换 WIN 平台， 使测量者更加方便全面地了解桥梁的动态指标。 图象法的基本原理是：在桥梁的测试点上安装一个测试靶，在靶上制作 一个光学标志点，通过光学系统把标志点成象在ＣＣＤ的接收面上，当桥梁 在通载作用下产生振动时，测试靶也跟着发生振动，通过测出靶上标志点在 ＣＣＤ接收面上图象位置的变化值，就可以得到桥梁振动的位移值，其最小 可测动态范围由ＣＣＤ器件象元的分辨率决定，最大测量范围由镜头的视场 角， 光学系统放大率和ＣＣＤ有效象元阵列长度决定。 测试系统组成方框图如下所示: 测 →→→ 物 镜 光 学 电源 →→ 成 象 →→→ 分 束 靶 →→→ 系 统 系 统 ↓ 显 示 ← 便 携 机 传 输 ← 单 ← CCD ⊥ 打 印 ← ← ← 片 绘 图 ← 4 8 6 采 集 ← 机 ← CCD ∥ 由于桥梁在载荷通过时可能为空间三维运动，我们通过光学解析系统把 靶标的横向和纵向分量分别检出，传到线阵ＣＣＤ⊥和ＣＣＤ∥上。系统的 Ｋ值（Ky 、Kx ），即ＣＣＤ上每个象素代表的实际位移值，可在测量之前 进行标定。ＣＣＤ为电荷耦和固体成象器件，它是用大规模硅集成电路工艺 制成的模拟集成电路芯片，具有光电转换，电荷储存、传输和读出功能，在 驱动电路的作用下，通过光电转换、电荷存储、传输、输出后， 对初始信 —1— BJQN-IV 型光电图象式桥梁挠曲度检测仪 号进行预处理，获得幅度正比于各象素所接收图象光强的电压信号，用作测 量的图象信号经过量化编码后，传输到单片机进行运算处理，通过接口把数 据传输给笔记本微机。该微机首先把从每一个测点上传输来的纵向和横向位 移信号储存起来，在一个试验过程结束后，通过专用软件进行数据处理计算， 给出被测桥梁在载荷作用下产生的纵向和横向位移及其对时间的响应曲线， 结果可由屏幕显示、打印机输出。在这一基础上， 使用者可进一步，通过 频谱分析给出桥梁的强迫振动频率和固有频率，通过计算分析给出桥梁试验 的冲击系数、横向转角等参数，通过对软件进一步开发还可对桥梁进行动态 应力分析以及相关分析。 该仪器由以下几个部分组成: 1 、测试头部分：包括望远成象系统，分束系统，成象系统，ＣＣＤ器 件及驱动电路。以及安平三角基座、垂直和水平微调、高精度两维机械轴系 等部件。 2 、控制器部分: 包括微处理机接口电路，单片机，面板控制键。电源 部件：包括控制器直流供电电源及充电电源。 3 、靶标部分：包括靶标、靶标电源、靶标支架等。 4 、标定器：仪器在现场被测量点进行测量标定的专用标定装置；根据 距离的远近，亦即测量范围的大小选择标定数值的大小，专用标定器装有特 定的计量百分表，每次标定后的位移数值由百分表上读出。 5 、聚焦镜头：每台仪器均配有专门设计的靶标聚光镜头，以