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磁通量传感器索力监测系统
设计使用指南
柳州欧维姆结构检测技术有限公司
目 录
前 言3
1. 磁通量传感器原理 4
2. 磁量传感器的技术特点 4
3. 主要技术指标 5
4. 磁通量传感器的应用 5
5、磁通量传感器索力监测系统 8
6. 索力监测系统的配置 10
7. 传感器选型与安装 12
8. 磁通量传感器监测系统建立过程及注意事项 14
9. 主要工程业绩 15
前 言
拉索是缆索支承型桥梁的核心构件之一,素有“生命线”之称,其服役状况
直接关系到桥梁的安全运营与使用寿命。因此, 对桥梁拉索进行安全监测, 及时
了解拉索和桥梁的服役状态是十分必要的。 拉索的安全监测, 主要是通过监测拉
索的索力,来判断其使用状况,评定其安全性。一方面,一根拉索的损伤变化会
在其本身的索力变化和相邻索力的变化上表现出来, 在外部则表现为主梁挠度发
生变化; 另一方面, 主梁或塔的损伤变化也会引起索力的变化。 通过对索力的监
测,不仅能为总体评价其技术状况提供依据, 同时也可以在一定程度上发现拉索
锚固系统、防护系统是否完好,也可以更好地理解桥梁结构机理, 验证设计理论
从而指导设计。
索力监测所应用的传感器技术主要有:振动频率法、压力传感器(振弦式、
应变片、液压式、光纤光栅) 、磁通量传感器( EM sensor)等。各种索力测量方
法,各有其特点,振动频率法是通过建立拉索的简化模型, 实测拉索的振动频率,
经过计算间接得出索力,因为受减震器、拉索实际长度、外护套等影响,其测量
精度比较差。压力型传感器是比较传统的传感器技术,需要串接在受力结构中,
将传递到传感器上面的力直接测量出来,短期精度高、动态性好, 但由于受荷载
长期作用、材料徐变、 形变传递失真等方面的影响, 耐久性和长期精度很难保证,
在受力状态下无法重新校准, 无法更换, 因此压力型的传感器用于长期监测有一
定的局限性,只能在桥梁建设或换索时预装。
针对传统的传感器技术的局限,磁通量传感器( EM Sensor)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影响寿命问题;
2、用模拟标定来实现运营状态的数据校准;
3、可以设计成哈弗式传感器,直接在已受力的拉索上制作及安装,实现运
营中桥梁拉索的索力监测。
4 、可以实现体内预应力(有粘结)多截面应力监测。
1. 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。
传感器实物图
2. 磁量传感器的技术特点
(1)磁通量传感器为非接触性测量,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 )传感器维护成本低、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 )可直接显示力值。
(7 )可与计算机系统相连,进行多通道数据采集和远程健康监测
3. 主要技术指标
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