CN2116205U - 大吨位索力检测长效传感器 - Google Patents

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CN2116205U
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江文明
张隆安
游宏
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Abstract

一种大吨位索力检测长效传感器，包括保护罩内 紧固在弹性体上4只应变计及与应变计温度变化特 性相同的温度补偿电阻和罩外数显仪。分别将4只 应变计内应变特性相同的应变电阻相连构成应变电 阻桥路。将该桥路输出的应变信号送入由温度补偿 电阻构成的温度补偿桥路，通过温度补偿桥路使应变 信号和温度补偿信号叠加后再输入到数显电路中。 本传感器具有防潮、防老化及不受环境温度影响的特 点，从而保证放置在野外、水下及混凝土中长期工作 的性能稳定。

Description

本实用新型涉及一种可放置在野外、水下或混凝土中检测大吨位预应力工作索力的长效传感器。
为了确保预应力桥梁、水电站闸墩、涵洞及边坡加固等大型工程的安全，需要长期监测预应力工作索力的变化情况，目前尚未发现有可安置在野外、水下或混凝土中长期监测大吨位索力变化情况的仪器，而只有应变电阻片式的传感器，该传感器是将应变电阻片粘贴在弹性体上，应变电阻片受潮或粘贴应变电阻片的贴片胶老化都会影响传感器正常工作，而在周围环境温度变化的影响下，该传感器所监测的结果误差较大，因此不能长期放置在野外或水下工作，更不能埋入混凝土中长期工作。
本实用新型的宗旨在于设计一种可放置在野外或水下及埋入混凝土中长期监测大吨位索力变化情况，不受周围环境温度变化影响的大吨位索力检测长效传感器，该传感器的检测结果精度高，显示直观。
本实用新型所提供的大吨位索力检测长效传感器由装在保护罩内对称紧固于弹性体外圆中部的4只应变计和与应变计温度变化特性相同的温度补偿电阻及数显仪表组成。分别将相邻的2只应变计内应变特性相同的应变电阻连在一起成为电桥的一个臂，构成应变电阻桥式电路，当索力加在弹性体上，弹性体受压应变时  导致紧固在弹性体上应变计的应变电阻比发生变化，通过应变电阻桥式电路将电阻比变化转换成电压信号后输出，由于应变电阻桥式电路所输出的应变信号包含有因环境温度变化所带来的误差，因而把与应变计温度变化特性一致的温度补偿电阻装在保护罩内，将该温度补偿电阻的一端连在应变电阻桥式电路的输出端上，其另一端与装在数显仪表内的3个电阻连接后构成温度补偿桥路，将应变电阻桥式电路监测到的信号与温度补偿信号叠加成一综合信号后再输入到仪表内的运算数显电路中，在仪表上直接显示出索力的数值。
本实用新型由于采用有严格密封条件的应变计作为应变信号元件，因此防潮效果极佳，而且不象应变电阻片那样存在粘贴剂老化问题，故可长期放置在野外或水下及埋入混凝土中检测大吨位索力的变化情况，并保证了长期工作性能稳定。本实用新型通过所设置的与应变计温度变化特性一致的温度补偿电阻可消除因环境温度变化所引起的监测结果误差，使监测到的结果准确，因采用直读式数显仪表，保证了测量精度，其显示直观，监测方便。
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
图1－－是大吨位索力检测长效传感器的结构示意图
图2－－是大吨位索力检测长效传感器的电原理图
参照附图：大吨位索力检测长效传感器由弹性体7、应变计5和数显仪表8组成，用上压板3和下压板2将四只应变计5分别对称紧固在弹性体7外圆的中部，以保证应变计5的轴线与弹性体7的轴线平行。分别将相邻两只应变计5内应变特性相同的应变电阻（即1RS1与4RS1、1RS2与2RS2、2RS1与3RS1、4RS2与3RS2）的引出线连接一起作为电桥的臂，再将四只应变计5内两个应变特性不同的应变电阻中性点（a、b、c、d）作为桥路的对角线（参见图2）构成应变电阻桥式电路，应变电阻桥式电路的信号源的输入端（即对角线d）通过连接线9连在数显仪表8上。将保护罩4通过上、下套板1、6与弹性体7固连，使应变计5封于保护罩4内，应变电阻桥式电路将弹性体7受压产生应变时，应变计5的电阻比变化转换成电压信号输出，由于所输出的信号包含有环境温度变化所引起的误差，为了消除此误差，使所监测到的索力数据准确，本实用新型在保护罩4内装有与应变计5温度变化特性一致的温度补偿电阻RN，温度补偿电阻RN的一端通过连接线9与安装在数显仪表内的电阻R2、R3、R4串接，RN的另一端与R4的一端连接从而构成温度补偿桥式电路，温度补偿桥式电路信号源的一端连在应变电阻桥式电路信号源的输出端（对角线b′）上，将应变电阻桥路的应变信号和温度补偿信号叠加后通过温度补偿桥路信号源的另一端（对角线f）送入运放，该信号经运算放大器放大后送入数字毫伏表直接显示出索力的读数。而串接在温度补偿桥式电路电源端（即对角线e、g之间）中R1，是用于调整桥式电路的电压取值，电阻R5、R6用于调整运放的系数。

Claims (3)

1、一种大吨位索力检测长效传感器，由埋入混凝土中装在保护罩(4)内的传感装置和在保护罩(4)外的数显仪表(8)组成。其特征在于装在保护罩(4)内的传感装置包括分别对称紧固在弹性体(7)外圆中部的4只应变计(5)和与应变计(5)温度变化特性相同的温度补偿电阻(RN)，分别将相邻的2只应变计(5)内应变特性相同的应变电阻连接在一起作为电桥的一个臂，构成将应变信号(电阻比)变化转换为电压信号的应变电阻桥式电路，该应变电阻桥式电路的输出端与温度补偿电阻(RN)的一端连接，温度补偿电阻(RN)的另一端与装在仪表(8)内的3个电阻连接构成温度补偿桥式电路，将监测到的应变信号与温度补偿信号叠加后送入仪表(8)内运算数显电路中。
2、根据权利要求1所述的长效传感器，其特征在于装在仪表（8）内的运算数显电路包括运算放大器和直读式数字毫伏表，将应变电阻桥式电路监测到的应变信号和温度补偿信号叠加后直接送入运算放大器中，经运算放大后输送到直读式数字仪表显示。
3、根据权利要求1或2所述的长效传感器，其特征在于将电阻R1串入温度补偿桥式电路的电源端，以调整桥压的取值。
CN 92204510 1992-03-14 1992-03-14 大吨位索力检测长效传感器 Withdrawn CN2116205U (zh)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100445714C (zh) * 2003-08-08 2008-12-24 西门子公司 使用电阻传感器的测量过程的监视方法、监视装置及工业天平
CN100460841C (zh) * 2006-11-14 2009-02-11 重庆大学 差动式温度补偿型桥索索力在线测试方法及测试系统
CN101858802A (zh) * 2010-05-25 2010-10-13 上海应用技术学院 卡环式力传感器

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CN101858802A (zh) * 2010-05-25 2010-10-13 上海应用技术学院 卡环式力传感器
CN101858802B (zh) * 2010-05-25 2012-05-09 上海应用技术学院 卡环式力传感器

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C03 Withdrawal of patent application (patent law 1993)
WW01 Invention patent application withdrawn after publication