CN200944069Y - 钢索内力测试仪 - Google Patents

Abstract

钢索内力测试仪，涉及一种测力仪器，用于测量拉索的内力。现有技术存在使用费力，测量误差大的缺陷，本实用新型包括承力架和设于承力架两端之间的索夹紧件，其特征在于：所述的索夹紧件通过一拉力传感器与一可做升降运动的动力输入轴相连，另设有一动力输入件，该动力输入件通过减速机构与动力输入轴相连接，所述的动力输入轴还连接有挠度传感器。通过改进索夹紧力供给机构及测量仪器，提高了测量精度，工作可靠，达到了省力、便于操作的目的。

Description

钢索内力测试仪

【技术领域】

本实用新型涉及一种测力仪器，用于测量拉索的内力。

【背景技术】

在一些点支式玻璃幕墙建筑围护结构和膜结构工程中，需要使用很多张拉索来固定玻璃并将荷载传至建筑物结构，但是拉索在一段时间后出现不同程度的松弛，影响建筑围护结构的牢固度，因此，此类结构需要经常测量拉索内力，对出现松弛的拉索重新预紧，以消除工程质量隐患。

而目前通常用挠度法钢索内力测试仪对拉索内力进行测量，现有的测试仪如公开号为CN2648426的中国专利所述(见图1)，它包括桥臂1′、支点装置3′、力敏传感器2′、索夹紧器5′及显示装置10′，支点装置3′固定在桥臂1′上，力敏传感器2′一端连接在桥臂1′上，另一端与索夹紧器5′连接，显示装置10′与力敏传感器2′相连，索夹紧器5′包括与力敏传感器连接的基体、动接在该基体上的压点装置4′，及固接在该基体上的限位块8′，该支点装置3′、压点装置4′及限位块8′之间形成有间隙，其索夹紧器的动力件包括手柄7′和丝杠6′。使用时，转动手柄旋转丝杠，使置于压点滑轮上的被测索12′向上移动直至到达限位块，然后开始用通过力敏传感器测量拉索内力。

这种结构的测试仪在使用过程中，通过用手转动手柄直接带动丝杠及压点滑轮上升来提供给拉索扭曲力，使用时十分费力。此外，由于被测件(拉索)表面高低起伏，拉索本身也存在形变，而现有的测试仪使用时通过目测拉索达到限定位后开始读数，限位的位置由操作者施力的大小控制，偶然误差较大，测量精度低(其测量精度为满刻度的2-6％)。

【实用新型内容】

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种钢索内力测试仪，通过改进其索夹紧力供给机构以达到省力、使用方便的目的，利于提高测量精度。

为此，本实用新型采用以下技术措施：钢索内力测试仪，包括承力架和设于承力架两端之间的索夹紧件，其特征在于：所述的索夹紧件通过一拉力传感器与一可做升降运动的动力输入轴相连，另设有一动力输入件，该动力输入件通过减速机构与动力输入轴相连接，所述的动力输入轴还连接有挠度传感器。减速机构同时具有放大力的效果，本实用新型工作时，从动力输入件输入动力，经过减速机构放大后驱动动力输入轴上升，动力输入轴通过拉力传感器拉动索夹紧件夹持拉索上升，使拉索发生挠变，和现有技术相比，本实用新型在索夹紧力供给机构加入了减速机构，只需要用较小的力便可推动索夹紧件动作，且动作平缓精确，十分方便。由于拉索自身存在形变，所以为了保证测量精确，需先加一预紧力，其大小可预设于拉力传感器的电路中。拉力传感器在拉动绳索挠变过程中，其受力逐渐增大，当力的大小达到预紧力值时，拉力传感器将自动读数清零，开始检测，通过挠度传感器检测挠度，通过拉力传感器测量挠反力，在挠度最大点自动发送声光信息，并进行测量记录，采用软件处理方式，实现了挠度的自动清零和峰值保持，保证了测量结果的精确性，避免了由目测带来的人为误差。所述的“钢索”不限于钢质索，还包括其它金属材质制造的单质的或复合的拉索、拉杆。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述的动力输入轴为一螺杆，该螺杆的一端与拉力传感器固定连接，另一端则与减速机构的输出件螺旋转动连接，减速机构的输出件上开设有相对应的螺纹通孔。减速机构的输出件位置固定，而螺杆与拉力传感器固接后不可转动，因此，当输出件相对于螺杆转动时，螺杆会受到一升降力而被驱动上升或下降。

所述的减速机构包括蜗杆和与蜗杆传动配合的蜗轮，所述的蜗轮圆心处开有螺纹通孔，螺杆穿入通孔内与蜗轮螺旋转动连接，所述的蜗杆上连接有手柄。蜗轮蜗杆结构传动比大，更加省力，手柄易于操作。

所述的减速机构为一减速齿轮组，所述的输出齿轮圆心处开有螺纹通孔，螺杆穿入通孔内与输出齿轮螺旋转动连接，所述的输入齿轮上连接有手柄，齿轮结构配合紧密，工作可靠。

所述的螺杆通过一连接机构与拉力传感器及挠度传感器相连，所述的连接机构包括与螺杆相连的连接套和设于连接套内的牵引环，所述的连接套和牵引环通过导向轴相连，牵引环固接于拉力传感器上，所述的连接套还连接有挠度传感器。一般的拉力传感器上带有牵引环，上述结构拆卸方便，便于传感器的更换维修。

所述的承力架中设有器件安装框，该安装框两侧板上开有滑槽，所述的导向轴两端设于滑槽内。导向轴于滑槽配合，限定了螺杆、拉力传感器只能在承力架中升降，防止器件晃动，保证工作可靠。所述的拉力传感器和挠度传感器连接有前置放大器。前置放大器用于放大传感器检测到的信号，以传输给相关二次仪器(显示控制器)。

所述的承力架呈翼形，其两端翼尖处设有承力块，承力块下侧开设有相对应的弧形凹槽，所述的索夹紧件为一牵引钩，其设于两承力块之间并连接于拉力传感器上。弧形凹槽结构适用于将不同规格的拉索限位在测量仪上，便于测量，牵引钩夹持牢固。

所述的承力架上设有把手，便于携带操作。

本实用新型的有益效果是：通过改进索夹紧力供给机构及测量仪器，提高了测量精度，工作可靠，达到了省力、便于操作的目的。

【附图说明】

图1为现有钢索内力测试仪的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为图2的局部侧剖图。

图4为本实用新型承力块部分的结构示意图。

【具体实施方式】

如图2所示的钢索内力测试仪，承力架7呈翼形，其上设有把手3，承力架7内设有器件安装框11。蜗轮1和蜗杆6对应设于承力架7上侧，蜗杆6上安装有手柄15，蜗轮1的圆心处开有螺纹通孔，螺杆2的上端伸入通孔内并与蜗轮1螺旋转动连接。螺杆2的下端固接连接套8，连接套8与牵引环16都轴接于导向轴14上。安装框11两侧板上开有滑槽，导向轴14两端设于滑槽内。牵引环16连接拉力传感器9的上端，拉力传感器9的下端连接牵引钩13。连接套8的后侧还连有挠度传感器12(见图3)，挠度传感器12的另一端固定于承力架7上。承力架7两端的翼尖处设有承力块5，承力块5下侧开有弧形凹槽(见图4)。拉力传感器9和挠度传感器12都与前置放大器10电连接。其中，拉力传感器9可采用S型拉拉力传感器。

同样地，测试仪也可采用齿轮传动减速系统来代替蜗轮蜗杆结构。

使用时，检测人员操作时旋转手柄，直接带动蜗杆转动，蜗杆传动蜗轮旋转。

蜗轮中心螺纹通孔内配有螺杆。螺杆与连接套固定连接，连接套受两侧导向轴的限制，不能转动，只能上下直线运动。于是，蜗轮旋转就带动螺杆作升降直线运动。

检测人员顺时针方向旋转手柄时，驱动螺杆向上运动；逆时针运动时则螺杆向下运动。

承力器两端的承力块接触被测件4(拉索)后，顺时针旋转手柄，驱动螺杆向上提升，带动连接套及牵引环向上升，牵引环带动S型传感器，S型传感器带动牵引钩一起向上升，连接套上升的位置的信息由挠度传感器输出。

当牵引钩接触到被测件后，牵引钩继续上升将使被测件在局部产生挠度，因此被测件向牵引钩产生一个挠反力。于是，S型传感器上端的来自螺杆的驱动力，与S型传感器下端的来自被测件的挠反力相平衡。驱动力增大则挠反力也增大，力值大小的信息由S型传感器输出。

挠度越小则挠反力越小，挠度越大则挠反力越大。检测人员顺时针旋转手柄，使挠度逐渐增大，直至某个最大挠度，也就是最大的挠反力时，仪器会给出提示，才反方向旋转手柄，使牵引钩逐渐下降，直至与被测件脱离接触。

由挠度传感器输出的信息和由S型传感器输出的信息均送入前置放大器，处理后输出到二次仪表(显示控制器)。

将手柄顺时针转到挠度最大点，再回转到牵引钩与被测件脱离接触，这一个周期中。可以获得一次挠度和挠反力的信息，将他们计算，基于静力学平行四边形的原理，以及最小二乘法的回归计算，得到并显示出在操作测试之前的被测件的内力。

Claims (9)

1、钢索内力测试仪，包括承力架和设于承力架两端之间的索夹紧件，其特征在于：所述的索夹紧件通过一拉力传感器与一可做升降运动的动力输入轴相连，另设有一动力输入件，该动力输入件通过减速机构与动力输入轴相连接，所述的动力输入轴还连接有挠度传感器。

2、根据权利要求1所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的动力输入轴为一螺杆，该螺杆的一端与拉力传感器固定连接，另一端则与减速机构的输出件螺旋转动连接，减速机构的输出件上开设有相对应的螺纹通孔。

3、根据权利要求2所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的减速机构包括蜗杆和与蜗杆传动配合的蜗轮，所述的蜗轮圆心处开有螺纹通孔，螺杆穿入通孔内与蜗轮螺旋转动连接，所述的蜗杆上连接有手柄。

4、根据权利要求2所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的减速机构为一减速齿轮组，所述的输出齿轮圆心处开有螺纹通孔，螺杆穿入通孔内与输出齿轮螺旋转动连接，所述的输入齿轮上连接有手柄。

5、根据权利要求2或3或4所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的螺杆通过一连接机构与拉力传感器及挠度传感器相连，所述的连接机构包括与螺杆相连的连接套和设于连接套内的牵引环，所述的连接套和牵引环通过导向轴相连，牵引环固接于拉力传感器上，所述的连接套还连接有挠度传感器。

6、根据权利要求5所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的承力架中设有器件安装框，该安装框两侧板上开有滑槽，所述的导向轴两端设于滑槽内。

7、根据权利要求6所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的拉力传感器和挠度传感器电连接有前置放大器。

8、根据权利要求7所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的承力架呈翼形，其两端翼尖处设有承力块，承力块下侧开设有相对应的弧形凹槽，所述的索夹紧件为一牵引钩，其设于两承力块之间并连接于拉力传感器上。

9、根据权利要求8所述的钢索内力测试仪，其特征在于：所述的承力架上设有把手。

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