CN208984265U - 一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器 - Google Patents

Abstract

一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器，包括弹性体及设于弹性体上构成惠斯通电桥的应变计和电缆线以及一个压头和一个底座；所述弹性体为加工成型的辐条式结构，辐条有6～12根、均匀间隔分布，辐条的两侧呈对称内凹的弧形，应变区的应变孔呈腰形孔结构；应变计通过粘贴的方式设置在辐条的左右两侧应变区上；所述压头上表面作为轮辐式传感器的受力面、其上有凹槽以及螺孔Ⅲ，压头底面安装于弹性体上表面，通过连接螺钉Ⅰ与弹性体固定连接；所述底座上有两个螺孔，弹性体下端面安装于底座上、连接螺钉Ⅱ通过螺孔Ⅱ将轮辐式传感器整体安装在千斤顶的定位螺母上。该轮辐式传感器结构合理、测量精度高、重复性好、抗偏载能力强。

Description

一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器

技术领域

本实用新型涉及一种称重测力传感器，特别是一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器。

背景技术

目前我国大部分桥梁预应力施工中，预应力筋张拉力的控制主要靠液压系统管路中安装液压传感器或在液压系统管路中安装压力表，根据液压传感器反馈的压力数值及压力表显示的数值，再按照压力与张拉力的对照表，换算出张拉力力值，但液压系统存在压力稳定性差及系统内泄等现象，造成数值的准确性差异较大。

另外也有少部分张拉设备测力使用了测力传感器进行力值控制，主要有筒柱氏及普通的轮辐式；筒柱氏传感器取的是弹性体表面的正应力，该结构传感器随着施加力的增大，传感器与千斤顶之间的过渡垫板接触部分会产生局部变形，施加力的方向会发生变化，加力点的变化会引起较大的输出灵敏度变化，双向加载时，灵敏度一致性差，抗偏载荷能力差，为了避免这些问题的发生，传感器需要有很高的高度，这就造成成本的浪费。

专利授权公告号为CN2030178016U、名称为《用于测量桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器》的实用新型专利公开了一种轮辐式传感器，属于一种普通轮辐式结构传感器，其不足之处是：其传感器受力取的是梁的剪切应力，输出信号的大小受传感器承载面的接触面积、承载面的强度、平整度影响极大；现有的传感器直接安装于千斤顶上的垫板，施加力的增大，传感器与千斤顶之间的过渡垫板接触部分会产生局部变形，导致传感器承载面的接触面积发生改变，最终造成力值越大，测量准确度越低，另过渡垫板的平整度及于千斤顶的配合间隙各不相同，造成同一传感器安装在不同千斤顶上的输出信号各不相同。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器，该轮辐式传感器结构合理、测量精度高、重复性好及抗偏载能力强，既解决了筒柱氏抗偏载能力差及大载荷再精度低的问题，也解决了现有直接安装于千斤顶垫板上轮辐式传感器大载荷测量精度低及一致性差的问题。

解决上述问题的技术方案是：一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器，包括弹性体及设于弹性体上构成惠斯通电桥的应变计和电缆线，所述弹性体为加工成型的辐条式结构，成剪切梁结构，每根辐条的两侧形成均匀的应变区；弹性体的中间沿轴向开设有通孔，其特征在于：该轮辐式传感器还包括有一个压头和一个底座；

所述辐条有6～12根、间隔均匀分布，辐条的两侧呈对称内凹的弧形，应变区的应变孔呈腰形孔结构；所述应变计通过粘贴的方式设置在辐条的左右两侧应变区上；

所述压头上表面有凹槽以及螺孔Ⅲ，压头底面安装于弹性体上表面，通过连接螺钉Ⅰ与弹性体固定连接，压头上表面作为轮辐式传感器的受力面；

所述底座上有螺孔Ⅰ、螺孔Ⅱ，弹性体下端面安装于底座上、并通过安装螺孔Ⅰ、连接螺钉Ⅲ与底座连接固定，连接螺钉Ⅱ通过螺孔Ⅱ将轮辐式传感器整体安装在千斤顶的定位螺母上。

其进一步技术方案是：所述弹性体应变区的周围灌封有胶水，上下两侧粘接有起密封作用的金属膜片，辐条上下两边设置有台阶孔，其上粘接有起密封作用的金属膜片。

所述弹性体及底座分别设置有台阶孔及通孔，通过内六角螺钉与千斤顶的过渡垫板连接。

由于采取上述结构，本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器具有以下有益效果：

1、结构合理、测量精度高：

本实用新型轮辐式传感器，由底座1、弹性体2、压头3、连接螺钉Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及设于弹性体上构成惠斯通电桥的应变计8和电缆线7组成，弹性体2中间均匀分布有八根贯穿的辐条201，每根辐条201的两侧形成均匀的应变区202，应变计8通过粘贴的方式设置在每根辐条201的左右两侧应变区上，电缆线7通过数据线与应变计8相连接；其结构合理、测量精度高。

2、抗偏载能力强，既解决筒柱氏抗偏载能力差及大载荷再精度低的问题，也解决了现有直接安装于千斤顶垫板上轮辐式传感器大载荷测量精度低及一致性差的问题：

由于本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器带有压头3，该压头安装于轮辐式传感器的弹性体2的上表面，通过连接螺钉Ⅰ4与弹性体2固定连接，压头3上表面作为轮辐式传感器的受力面，实现传感器受力面不变；

其次，有实用新型之之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器带有底座1，弹性体2下端面安装于底座1上、并通过安装螺孔Ⅱ101、连接螺钉Ⅲ6与底座1连接固定，连接螺钉Ⅱ5通过螺孔Ⅲ102将轮辐式传感器整体安装在千斤顶的定位螺母上；实现了轮辐式传感器的承载面不变。

因此，本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器抗偏载能力强，既解决筒柱氏抗偏载能力差及大载荷再精度低的问题，也解决了现有直接安装于千斤顶垫板上轮辐式传感器大载荷测量精度低及一致性差的问题；可有效应用于高铁及高速公路桥梁浇筑的张力控制场合。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器的整体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3、图4是本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器的弹性体结构示意图；

图3是图4的A-A剖视图，图4是图3的俯视图；

图5是本实用新型之一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器与千斤顶进行连接状态示意图。

图中：

1-底座，101-螺孔Ⅰ，102-螺孔Ⅱ；

2-弹性体，201-辐条，202-应变区，203-通孔，204-螺钉安装孔；

3-压头，301-凹槽, 302-螺孔Ⅲ，4-连接螺钉Ⅰ，5-连接螺钉Ⅱ，6-连接螺钉Ⅲ，

7-电缆线，8-应变计，9-金属膜片，10-定位螺母,11-千斤顶。

具体实施方式

一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器：

如图1～图2所示，该轮辐式传感器包括底座1、弹性体2、压头3、连接螺钉及设于弹性体2上构成惠斯通电桥的应变计8和电缆线7；

如图3～图4所示，所述弹性体2为加工成型的辐条式结构，成剪切梁结构，每根辐条201的两侧形成均匀的应变区202；弹性体的中间沿轴向开设有通孔203，所述辐条201为均匀间隔分布的8根，辐条的两侧呈对称内凹的弧形，应变区202的应变孔呈腰形孔结构；所述应变计8通过粘贴的方式设置在辐条201的左右两侧应变区上。

进一步，所述弹性体2应变区202的周围灌封有胶水，上下两侧粘接有起密封作用的金属膜片9，辐条201上下两边设置有台阶孔，其上粘接有起密封作用的金属膜片9。

所述压头3上表面有凹槽301以及螺孔Ⅲ302，压头3底面安装于弹性体2上表面，压头3通过其上的螺孔Ⅲ302和连接螺钉Ⅰ4与弹性体2固定连接，压头3上表面作为轮辐式传感器的受力面，使用时将锚具的限位板安装进压头3的凹槽301内，并保证传感器受力面不变；

所述底座1上有螺孔Ⅰ101、螺孔Ⅱ102，弹性体2下端面安装于底座1上、并通过底座上的安装螺孔Ⅰ101、内六角连接螺钉Ⅲ6与底座1连接固定，连接螺钉Ⅱ5通过螺孔Ⅱ102将整个轮辐式传感器与千斤顶11的定位螺母10连接（参见图5）.将轮辐式传感器整体安装在千斤顶上。

梁预应力筋张拉时，油泵提供高压液压油给千斤顶11提供动力，进行伸缸张拉同时将张拉力也传递给轮辐式传感器，通过电缆线7将应变计8信号传输给油泵上的PLC接收并处理，可以在触摸屏上显示出力值。

作为本实用新型实施例的一种变换，所述辐条201的根数还可以增加或减少，一般为6-12根。

Claims (3)

1.一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器，包括弹性体（2）及设于弹性体上构成惠斯通电桥的应变计（8）和电缆线（7），所述弹性体（2）为加工成型的辐条式结构，成剪切梁结构，每根辐条（201）的两侧形成均匀的应变区（202）；弹性体的中间沿轴向开设有通孔（203），其特征在于：该轮辐式传感器还包括有一个压头（3）和一个底座（1）；

所述辐条（201）有6～12根、间隔均匀分布，辐条的两侧呈对称内凹的弧形，应变区（202）的应变孔呈腰形孔结构；所述应变计（8）通过粘贴的方式设置在辐条（201）的左右两侧应变区（202）上；

所述压头（3）上表面有凹槽(301）以及螺孔Ⅲ(302），压头（3）底面安装于弹性体（2）上表面，通过连接螺钉Ⅰ（4）与弹性体（2）固定连接，压头（3）上表面作为轮辐式传感器的受力面；

所述底座（1）上有螺孔Ⅰ（101）、螺孔Ⅱ（102），弹性体（2）下端面安装于底座（1）上、并通过安装螺孔Ⅰ（101）、连接螺钉Ⅲ（6）与底座（1）连接固定，连接螺钉Ⅱ（5）通过螺孔Ⅱ（102）将轮辐式传感器整体安装在千斤顶（11）的定位螺母（10）上。

2.根据权利要求1所述的一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器，其特征在于：所述弹性体（2）应变区（202）的周围灌封有胶水，上下两侧粘接有起密封作用的金属膜片（9），辐条（201）上下两边设置有台阶孔，其上粘接有起密封作用的金属膜片（9）。

3.根据权利要求1所述的一种测量预应力混凝土桥梁预应力筋张拉力的轮辐式传感器，其特征在于：所述弹性体（2）及底座分别设置有台阶孔及通孔，通过内六角螺钉与千斤顶的过渡垫板连接。