CN214843724U - 一种建筑应力在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种建筑应力在线监测系统，包括超声波传感器和控制器，还包括应力检测信号处理单元，所述应力检测信号处理单元包括双运放陷波放大电路和隔离稳定电路，本实用新型采用超声波传感器对待测道路桥梁应力进行检测，双运放陷波放大电路有效提升了超声波检测信号强度，利用RLC陷波器原理可以很好地消除检测信号中的无用信号，保证超声波检测的准确性，同时加入闭环反馈也可以很好地降低系统误差，隔离稳定电路利用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到控制器中，保证控制器对信号接收的稳定性，本实用新型检测精度高，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑应力监测技术领域，特别是涉及一种建筑应力在线监测系统。
背景技术
建筑施工过程中对桥梁上部结构大量采用预应力设计，准确的按照设计要求施加预应力成为桥梁施工中重要的环节。超声波法作为一种新型的无损测定应力的方法，具有检测快速方便，检测信号线性相关度高、离散性好等优点而被广泛推广应用，而超声波传感器在检测过程中容易受到外界无用信号干扰，造成监测出现误差。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种建筑应力在线监测系统。
其解决的技术方案是：一种建筑应力在线监测系统，包括超声波传感器和控制器，还包括应力检测信号处理单元，所述应力检测信号处理单元包括双运放陷波放大电路和隔离稳定电路，所述双运放陷波放大电路的输入端连接所述超声波传感器的信号输出端，所述双运放陷波放大电路的输出端连接所述隔离稳定电路的输入端，所述隔离稳定电路的输出端连接所述控制器。
进一步的，所述运放陷波放大电路包括运放器AR1和AR2，运放器AR1的反相输入端通过电容C1连接苏搜超声波传感器的信号输出端，并通过电阻R1接地，运放器AR1的同相输入端通过电阻R2连接运放器AR1的输出端和电阻R3的一端，并通过陷波器连接运放器AR2的输出端，电阻R3的另一端连接运放器AR2的反相输入端和电容C3的一端，运放器AR2的同相输入端通过电阻R4接地，运放器AR2的输出端连接电容C3的另一端。
进一步的，所述隔离稳定电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端连接运放器AR2的输出端，并通过并联的电阻R6和电容C4接地，运放器AR3的反相输入端和输出端连接所述控制器。
进一步的，所述陷波器包括电感L1、电容C2和电阻R5，电感L1和电阻R5的一端连接运放器AR1的同相输入端，电感L1的另一端连接电容C2的一端，电容C2和电阻R5的另一端连接运放器AR2的输出端。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型采用超声波传感器对待测道路桥梁应力进行检测，双运放陷波放大电路有效提升了超声波检测信号强度，利用RLC陷波器原理可以很好地消除检测信号中的无用信号，保证超声波检测的准确性，同时加入闭环反馈也可以很好地降低系统误差。
2.隔离稳定电路利用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到控制器中，保证控制器对信号接收的稳定性，本实用新型检测精度高，使用效果好。
附图说明
图1为本实用新型应力检测信号处理单元的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种建筑应力在线监测系统，包括超声波传感器和控制器，还包括应力检测信号处理单元，所述应力检测信号处理单元包括双运放陷波放大电路和隔离稳定电路，所述双运放陷波放大电路的输入端连接所述超声波传感器的信号输出端，所述双运放陷波放大电路的输出端连接所述隔离稳定电路的输入端，所述隔离稳定电路的输出端连接所述控制器。
如图1所示，运放陷波放大电路包括运放器AR1和AR2，运放器AR1的反相输入端通过电容C1连接苏搜超声波传感器的信号输出端，并通过电阻R1接地，运放器AR1的同相输入端通过电阻R2连接运放器AR1的输出端和电阻R3的一端，并通过陷波器连接运放器AR2的输出端，电阻R3的另一端连接运放器AR2的反相输入端和电容C3的一端，运放器AR2的同相输入端通过电阻R4接地，运放器AR2的输出端连接电容C3的另一端。其中，陷波器包括电感L1、电容C2和电阻R5，电感L1和电阻R5的一端连接运放器AR1的同相输入端，电感L1的另一端连接电容C2的一端，电容C2和电阻R5的另一端连接运放器AR2的输出端。
隔离稳定电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端连接运放器AR2的输出端，并通过并联的电阻R6和电容C4接地，运放器AR3的反相输入端和输出端连接所述控制器。
本实用新型在具体使用时，超声波传感器的检测信号经电容C1耦合后送入双运放陷波放大电路中进行放大处理，运放器AR1和AR2采用串联的形式对检测信号进行逐级放大，很好地提升了超声波检测信号强度。电容C3对运放器AR2的输出信号进行补偿，保证信号输出的稳定性，同时，运放器AR2的输出信号通过陷波器调节后反馈至运放器AR1中，利用RLC陷波器原理可以很好地消除检测信号中的无用信号，保证超声波检测的准确性，同时加入闭环反馈也可以很好地降低系统误差。隔离稳定电路中电容C4对双运放陷波放大电路的输出信号进行高频降噪后，由运放器AR3利用电压跟随器原理将检测信号隔离输出到控制器中，保证控制器对信号接收的稳定性。控制器对接收到的超声波检测信号进行波形分析处理后计算出应力数据，检测精度高。具体使用时，控制器还通过无线模块将应力数据远程传输到后台服务器中，从而方便管理人员对待测道路桥梁应力检测的整体情况进行分析判断。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种建筑应力在线监测系统，包括超声波传感器和控制器，其特征在于：还包括应力检测信号处理单元，所述应力检测信号处理单元包括双运放陷波放大电路和隔离稳定电路，所述双运放陷波放大电路的输入端连接所述超声波传感器的信号输出端，所述双运放陷波放大电路的输出端连接所述隔离稳定电路的输入端，所述隔离稳定电路的输出端连接所述控制器。
2.根据权利要求1所述的建筑应力在线监测系统，其特征在于：所述运放陷波放大电路包括运放器AR1和AR2，运放器AR1的反相输入端通过电容C1连接苏搜超声波传感器的信号输出端，并通过电阻R1接地，运放器AR1的同相输入端通过电阻R2连接运放器AR1的输出端和电阻R3的一端，并通过陷波器连接运放器AR2的输出端，电阻R3的另一端连接运放器AR2的反相输入端和电容C3的一端，运放器AR2的同相输入端通过电阻R4接地，运放器AR2的输出端连接电容C3的另一端。
3.根据权利要求2所述的建筑应力在线监测系统，其特征在于：所述隔离稳定电路包括运放器AR3，运放器AR3的同相输入端连接运放器AR2的输出端，并通过并联的电阻R6和电容C4接地，运放器AR3的反相输入端和输出端连接所述控制器。
4.根据权利要求3所述的建筑应力在线监测系统，其特征在于：所述陷波器包括电感L1、电容C2和电阻R5，电感L1和电阻R5的一端连接运放器AR1的同相输入端，电感L1的另一端连接电容C2的一端，电容C2和电阻R5的另一端连接运放器AR2的输出端。
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