CN107219033A - 装配式锚索测力计及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式锚索测力计及使用方法，在弹性体中沿径向互成120°分布有3组测量系统，每组测量系统含有2根钢弦、感应电磁线圈、激励电磁线圈和电磁转换器装置，其特征在于：所述的钢弦固定在圆弧形弹性体中，将弹性体内的钢弦、电磁线圈、电磁转换器和电子显示屏连接组成闭合电路；感应电磁线圈中的感应电流加强了激励线圈的磁场强度，维持钢弦的持续震动，通过电磁转换器装置将钢弦的机械频率转化为电信号频率输出，在电子显示屏上显示检测数据；保护端盖和弹性体螺纹连接，进行防水防潮保护。本发明具有安装拆卸方便，测量结构精度高，随时采集数据的优点，便于桥梁、边坡及水利等领域的锚固与监测工程的应用。

Description

装配式锚索测力计及使用方法

技术领域

本发明涉及一种装配式锚索测力计及使用方法。主要涉及到桥梁、边坡及水利等领域的锚索索力的监测。

背景技术

在桥梁、边坡及水利等领域的锚索索力测量应用中，尤其是在斜拉桥、悬索桥、吊杆拱桥等桥梁工程中，吊杆的张拉力仅靠油压表测定千斤顶液压的方法测定是不完善的，因油压表精度不够高，且易发生故障。此外千斤顶的内摩阻力随磨损程度和张拉力的大小而变化，得到测量结果不精确。因此，一旦油压表或千斤顶发生状况，索力的监测结果精度下降。

为了提高测量精度，应用电磁感应原理，通过钢弦式环形锚索测力计，将钢弦的机械频率转化为电信号频率通过电缆输出，并由电子测量仪显示测量值。但是在具体施工及后期监测过程中，应用钢弦式环形锚索测力计存在很多不便的现象：在测试悬吊结构索力时，难以实现快速准确便捷的在千斤顶与支撑垫板间安装锚索测力计；利用电缆与电子测量仪的显示方法对监测位置与施工环境要求严格；锚索测力计测量精度下降或发生损坏时，更换不便，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，易于安装拆卸且测量结构精度高的装配式锚索测力计。

为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种装配式锚索测力计，包括一个环形弹性体，沿所述弹性体径向互成120°分布有3组测量系统，每组测量系统包括一个保护端盖，在其内侧安装有2根钢弦、感应电磁线圈、激励电磁线圈、电磁转换器装置和电子显示屏，所述的2根钢弦固定在圆弧形弹性体中，与感应电磁线圈、激励电磁线圈、电磁转换器和电子显示屏连接后，组成闭合电路；所述的保护端盖和弹性体螺纹连接；进行防水防潮保护。

根据电磁感应原理，感应电磁线圈中的感应电流加强了激励线圈的磁场强度，维持钢弦的持续震动，通过电磁转换器装置将钢弦的机械频率转化为电信号频率输出，在电子显示屏上显示检测数据。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，所述的2根钢弦相互独立，且竖直的固定在圆弧形弹性体中，将弹性体内的两根钢弦的两端各自分别与感应电磁线圈、激励电磁线圈的一端相连，感应电磁线圈、激励电磁线圈的另一端各自与所述电磁转换器相连，所述的电磁转换器和电子显示屏连接，组成闭合电路。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，所述环形弹性体由3块沿径向互成120°圆弧形高强度弹性体组成，在各个弹性体连接处安装有保护罩。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，每块圆弧形弹性体分布有1组测量系统，测量系统内有钢弦、电磁线圈、电磁转换器和电子显示屏，监测数据通过电磁转换器输出，可直接在电子显示屏上获取。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，测量系统内的电子显示屏外部安装保护端盖，o型密封圈固定在保护端盖上，保护端盖和弹性体螺纹连接，进行防水防潮保护。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，所述圆弧形弹性体连接采用互锁方式。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，所述圆弧形弹性体连接处外部安装保护罩，弹性体与保护罩的连接采用螺栓连接。

进一步的，所述的一种装配式锚索测力计，所述环形弹性体由3块完全相同的圆弧形弹性体组成，每块弹性体损坏后可立即更换，安装拆卸方法简单易行。

所述一种装配式锚索测力计具体工作过程，包括如下步骤：

首先，装配式锚索测力计在使用前，取下保护端盖，测取电子显示屏装置上的初读数，调零，扣好保护端盖。

其次，安装装配式锚索测力计时，锚索测力计的受力面与待测点压应力方向一致，并将装配式锚索测力计置于千斤顶上部，放置平稳。

再次，安装完成后用千斤顶对吊杆进行张拉，吊杆张拉过程由装配式锚索测力计进行监控；并在张拉好吊杆，千斤顶回油后，记录好锚索计测力值。

最后，装配式锚索测力计载荷的变化引起弹性体的变形从而使得钢弦的机械振动频率发生变化，通过电磁转换器与电子显示屏连接记录变化后的应力值，然后根据电子显示屏的差值，最终确定装配式锚索测力计载荷的大小，从而实现对工程进行实时监测。

进一步的， 所述的装配式锚索测力计套装在千斤顶上后，安装垫板，且通过张拉螺母进行张拉。

本发明的优点：

1.本发明由于使用了3组测量系统，测量系统采用钢弦式的结构，测量方法简便，测量结果精确；

2.监测数据通过电磁转换器输出，可直接在电子显示屏上获取，方便快捷，工作效率高，环境要求低；

3.保护端盖和弹性体螺纹连接，并将o型密封圈固定在保护端盖上，进行防水防潮，保护内部结构和电子显示屏，坚固耐用，使用寿命长。

4.本发明具有装配式特性优良的特点，圆弧形弹性体内钢弦测量精度下降或弹性体损坏后损坏部分可立即更换，提高效率，降低成本。

5.本发明结构连接采用互锁方式，连接处外加保护罩，坚固可靠，安全性高；

6.本发明结构简单，安装、拆卸与更换方法简单易行，方便快捷；

7.本发明体积小，携带轻便，可以随时进行数据的采集，是桥梁工程中较为实用的监测仪器。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是装配式锚索测力计的结构示意图；

图2是装配式锚索测力计的俯视图；

图3是装配式锚索测力计的测量系统原理示意图；

图4是装配式锚索测力计的安装位置示意图；

图例说明：1、弹性体；2、互锁连接；3、保护罩；4 、保护端盖；5、螺栓；6、钢弦；7、感应电磁线圈；8、电子显示屏；9、高强螺栓；10、O型密封圈；11、电磁转换器；12、激励电磁线圈；13、张拉螺母；14、垫板；15、装配式锚索测力计；16、千斤顶；17 、反力架；18、张拉杆；19、连接器；20、锚杯；21、吊杆。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种装配式锚索测力计，为使本发明的技术方案及效果特征更加清楚明确，下面结合附图对本实施例作详细说明。

如图1、图2和图3所示，装配式锚索测力计包括： 弹性体1，互锁连接2，保护罩3，保护端盖4，螺栓5，钢弦6，感应电磁线圈7，电子显示屏8，高强螺栓9，O型密封圈10，电磁转换器11，激励电磁线圈12；具体的连接方式如下：

在弹性体1中沿径向互成120°分布有3组测量系统，每组测量系统内有2根钢弦6、感应电磁线圈7、激励电磁线圈12和电磁转换器11装置；所述的2根钢弦6相互独立，且竖直的固定在圆弧形弹性体1中，将弹性体1内的两根钢弦6的两端各自分别与感应电磁线圈7、激励电磁线圈12的一端相连，感应电磁线圈7、激励电磁线圈12的另一端各自与所述电磁转换器11相连，所述的电磁转换器11和电子显示屏8连接，组成闭合电路；

根据电磁感应原理，感应电磁线圈7中的感应电流加强了激励电磁线圈12的磁场强度，维持钢弦6的持续震动，通过电磁转换器11将钢弦6的机械频率转化为电信号频率输出，在电子显示屏8上显示检测数据；O型密封圈10固定在保护端盖4上，保护端盖4和弹性体1螺纹连接，进行防水防潮保护；在弹性体连接处安装有保护罩3。

所述环形弹性体1由3块沿径向互成120°圆弧形高强度弹性体组成。每块圆弧形弹性体分布有1组测量系统，测量系统内有钢弦、电磁线圈、电磁转换器和电子显示屏，监测数据通过电磁转换器输出，可直接在电子显示屏上获取。测量系统内的电子显示屏外部安装保护端盖，O型密封圈固定在保护端盖上，保护端盖和弹性体螺纹连接，进行防水防潮保护。

所述圆弧形弹性体连接方式采用互锁方式，弹性体之间的连接处的截面设置成阶梯状，相邻的圆弧形弹性体之间相互咬合在一起。

所述相邻的圆弧形弹性体连接处外部安装保护罩，弹性体与保护罩的连接采用螺栓连接；该保护罩的形状为圆弧状结构。

所述环形弹性体由3块完全相同的圆弧形弹性体组成，每块弹性体损坏后可立即更换，安装拆卸方法简单易行。

如图4所示，利用上述装配式锚索测力计装置测吊杆索力的方法具体如下：

首先，装配式锚索测力计15在使用前，取下保护端盖4，测取电子显示屏8装置上的初读数，调零，扣好保护端盖4。

其次，安装装配式锚索测力计15时，锚索测力计15的受力面与待测点压应力方向一致，并将装配式锚索测力计置于千斤顶16上部，放置平稳；通过垫板14和张拉螺母13固定。

千斤顶16安装在一个反力架17上，千斤顶通过张拉杆18，连接器19，锚杯20与吊杆21相连。

再次，安装完成后用千斤顶16对吊杆21进行张拉，吊杆21张拉过程由装配式锚索测力计15进行监控；并在张拉好吊杆21，千斤顶16回油后，记录好锚索计测力值。

最后，装配式锚索测力计15载荷的变化引起弹性体1的变形从而使得钢弦6的机械振动频率发生变化，通过电磁转换器11与电子显示屏8连接记录变化后的应力值，然后根据电子显示屏8的差值，最终确定装配式锚索测力计15载荷的大小，从而实现对工程进行实时监测。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1.本发明由于使用了3组测量系统，测量系统采用钢弦式的结构，测量方法简便，测量结果精确；

2.监测数据通过电磁转换器输出，可直接在电子显示屏上获取，方便快捷，工作效率高，环境要求低；

3.保护端盖和弹性体螺纹连接，并将o型密封圈固定在保护端盖上，进行防水防潮，保护内部结构和电子显示屏，坚固耐用，使用寿命长。

4.本发明具有装配式特性优良的特点，圆弧形弹性体内钢弦测量精度下降或弹性体损坏后损坏部分可立即更换，提高效率，降低成本。

5.本发明结构连接采用互锁方式，连接处外加保护罩，坚固可靠，安全性高；

6.本发明结构简单，安装、拆卸与更换方法简单易行，方便快捷；

7.本发明体积小，携带轻便，可以随时进行数据的采集，是桥梁工程中较为实用的监测仪器。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种装配式锚索测力计，其特征在于，包括一个环形弹性体，沿所述弹性体径向互成120°分布有3组测量系统，每组测量系统包括一个与弹性体连接的保护端盖，在保护端盖的内侧安装有2根钢弦、感应电磁线圈、激励电磁线圈、电磁转换器装置和电子显示屏，所述的2根钢弦固定在圆弧形弹性体中，与感应电磁线圈、激励电磁线圈、电磁转换器和电子显示屏连接后，组成闭合电路；感应电磁线圈中的感应电流加强了激励线圈的磁场强度，维持钢弦的持续震动，通过电磁转换器装置将钢弦的机械频率转化为电信号频率输出，在电子显示屏上显示检测数据。

2.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，所述的2根钢弦相互独立，且竖直的固定在圆弧形弹性体中，将弹性体内的两根钢弦的两端各自分别与感应电磁线圈、激励电磁线圈的一端相连，感应电磁线圈、激励电磁线圈的另一端各自与所述电磁转换器相连，所述的电磁转换器和电子显示屏连接，组成闭合电路。

3.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，所述环形弹性体由3块沿径向互成120°且完全一样的圆弧形高强度弹性体组成。

4.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，所述3个圆弧形弹性体连接采用互锁方式。

5.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，每块圆弧形弹性体分布有1组测量系统。

6.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，在各个弹性体连接处安装有保护罩；所述的弹性体与保护罩的采用螺栓连接。

7.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，在所述的保护端盖上安装O型密封圈，保护端盖和弹性体螺纹连接。

8.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计，其特征在于，每块所述的弹性体损坏后可更换。

9.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，装配式锚索测力计在使用前，取下保护端盖，测取电子显示屏装置上的初读数，调零，扣好保护端盖；

其次，安装装配式锚索测力计时，锚索测力计的受力面与待测点压应力方向一致，并将装配式锚索测力计置于千斤顶上部，放置平稳；

再次，安装完成后用千斤顶对吊杆进行张拉，吊杆张拉过程由装配式锚索测力计进行监控；并在张拉好吊杆，千斤顶回油后，记录好锚索计测力值；

最后，装配式锚索测力计载荷的变化引起弹性体的变形从而使得钢弦的机械振动频率发生变化，通过电磁转换器与电子显示屏连接记录变化后的应力值，然后根据电子显示屏的差值，最终确定装配式锚索测力计载荷的大小，从而实现对工程进行实时监测。

10.如权利要求1所述的一种装配式锚索测力计的使用方法，其特征在于，所述的装配式锚索测力计套装在千斤顶上后，安装垫板，且通过张拉螺母进行张拉。