一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，檢測裝置包括：調(diào)壓模塊、電壓輸出導(dǎo)線，電流檢測器、電流放大模塊、電阻計算模塊、電阻比較模塊、損傷率計算模塊，檢測方法為：A、電流的生成與檢測；B、電阻的計算；C、電阻比較；D、損傷率計算。本發(fā)明通過電學(xué)測量與計算得出電阻值，再由測量得到的電阻值與理論電阻值的差值確定面積變化值，檢測原理簡單，具體檢測時，只需將電壓加載在纜索的兩端，測量纜索上的電流大小即可，具體操作步驟簡單，在對測量的結(jié)果處理時，將測得的電流經(jīng)電流放大器放大，在用于計算電阻的大小，將電流值放大，可以得到很精確的電流值，計算誤差小，從而計算出的電阻值更精確。
【專利說明】一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁損傷檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]纜索橋是二戰(zhàn)后出現(xiàn)的新型橋型，由于其外型美觀，施工方便和造價經(jīng)濟，現(xiàn)已成為大跨度橋梁的主要橋型，我國現(xiàn)已建大量的纜索橋，僅近10年內(nèi)就有超過20余座跨徑400m以上的纜索橋相繼建成，更有一批跨徑處于世界前列的纜索橋在建設(shè)或籌建中，纜索結(jié)構(gòu)體系是大跨徑橋梁的主要承重構(gòu)件，其安全性和耐久性對橋梁的正常使用和整體安全是極為重要的，由于纜索結(jié)構(gòu)體系是纜索承重橋梁的生命線，一旦因耐久性和安全性不足出現(xiàn)病害與劣化，其承接能力喪失會導(dǎo)致公路橋梁垮塌的惡性事故，造成惡劣的社會影響和巨大的經(jīng)濟損失，已建成且在運營中的多座橋梁已發(fā)生過大的振動、嚴重的銹蝕或斷索事故。對纜索橋損傷的檢測是非常必要的工作，目前使用的監(jiān)測裝置很復(fù)雜，操作難度比較大，檢測的結(jié)果誤差較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]就以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法。
[0004]一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，檢測裝置包括:調(diào)壓模塊、電壓輸出導(dǎo)線，電流檢測器、電流放大模塊、電阻計算模塊、電阻比較模塊、損傷率計算模塊，檢測方法為:
A、電流的生成與檢測:調(diào)壓模塊調(diào)整輸出電壓為較低值，通過電壓輸出導(dǎo)線將電壓加載在長為L1、橫截面積為SI的金屬纜索兩端，電流檢測器檢測金屬纜索上的電流；
B、電阻的計算:檢測到的電流值傳輸?shù)诫娏鞣糯竽K，電流放大模塊將電流放大之后得到很大電流值，將很大電流的數(shù)值傳輸?shù)诫娮栌嬎隳K，電阻計算模塊從調(diào)壓模塊獲得輸出電壓值，將電壓值放大到與電流放大倍數(shù)相同的倍數(shù)，電阻計算模塊通過電壓和電流值的大小計算出電阻大??；
C、電阻比較:將計算得的電阻值傳輸?shù)诫娮璞容^模塊，電阻比較模塊將通過測驗計算得的電阻值與理論計算得的電阻值(計算理論電阻值的依據(jù)公式為R= P (L/S)，R為電阻大小、P為導(dǎo)體的電阻率、L為導(dǎo)體的長度、S為導(dǎo)體的橫截面積)進行比較，得出電阻差值；
D、損傷率計算:根據(jù)計算出的電阻差值Rl和實際電阻值誤差系數(shù)m，計算出實際電阻差值Rg=Rlm,根據(jù)公式:R= P (L/S)計算出纜索橫截面積的變化值Sg=L P/R，即為損傷面積大小，從而計算出損傷率St=Sg/Sl。
[0005]優(yōu)選地，所述電阻比較模塊上設(shè)有輸入器，直接將人工計算出的理論電阻值輸入電阻比較模塊或?qū)⒋_定電阻值的因數(shù)輸入電阻比較模塊。
[0006]優(yōu)選地，將電流放大，是為了將測得的電流的數(shù)值的小數(shù)點向后移動幾位，從而獲得更精確的電流值。
[0007]優(yōu)選地，纜索的長度L1、完整時的橫截面積S1可直接測量得到，纜索的電阻率P可通過簡單的實驗測得，實驗方法如下:取一段與纜索材料相同的圓形棒，測得圓形棒橫截面積為Sa，長度為La，在圓形棒兩端加電壓Ua，測得圓形棒上通過的電流為Ia，計算出電阻率 P 為:P = (Ua*Sa) / (Ia*La)。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過電學(xué)測量與計算得出電阻值，再由測量得到的電阻值與理論電阻值的差值確定面積變化值，檢測原理簡單，具體檢測時，只需將電壓加載在纜索的兩端，測量纜索上的電流大小即可，具體操作步驟簡單，在對測量的結(jié)果處理時，將測得的電流經(jīng)電流放大器放大，在用于計算電阻的大小，將電流值放大，可以得到很精確的電流值，計算誤差小，從而計算出的電阻值更精確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明提出的一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]參照圖1，一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，檢測裝置包括:調(diào)壓模塊、電壓輸出導(dǎo)線，電流檢測器、電流放大模塊、電阻計算模塊、電阻比較模塊、損傷率計算模塊，，所述電阻比較模塊上設(shè)有輸入器，直接將人工計算出的理論電阻值輸入電阻比較模塊或?qū)⒋_定電阻值的因數(shù)輸入電阻比較模塊，檢測方法為:
A、電流的生成與檢測:調(diào)壓模塊調(diào)整輸出電壓為較低值，通過電壓輸出導(dǎo)線將電壓加載在長為L1、橫截面積為S1電阻率為P 1的金屬纜索兩端，電流檢測器檢測金屬纜索上的電流，纜索的長度L1、完整時的橫截面積S1可直接測量得到，纜索的電阻率P可通過簡單的實驗測得，實驗方法如為:取一段與纜索材料相同的圓形棒，測得圓形棒橫截面積為Sa，長度為La，在圓形棒兩端加電壓Ua，測得圓形棒上通過的電流為Ia，計算出電阻率Pa為:P 1= P a= (Ua*Sa) / (Ia*La)；
B、電阻的計算:檢測到的電流值傳輸?shù)诫娏鞣糯竽K，電流放大模塊將電流放大之后得到很大電流值，將電流放大，是為了將測得的電流的數(shù)值的小數(shù)點向后移動幾位，從而獲得更精確的電流值，將很大電流的數(shù)值傳輸?shù)诫娮栌嬎隳K，電阻計算模塊從調(diào)壓模塊獲得輸出電壓值，將電壓值放大到與電流放大倍數(shù)相同的倍數(shù)，電阻計算模塊通過電壓和電流值的大小計算出電阻大??；
C、電阻比較:將計算得的電阻值傳輸?shù)诫娮璞容^模塊，電阻比較模塊將通過測驗計算得的電阻值與理論計算得的電阻值(計算理論電阻值的依據(jù)公式為R= P (L/S)，R為電阻大小、p為導(dǎo)體的電阻率、L為導(dǎo)體的長度、S為導(dǎo)體的橫截面積)進行比較，得出電阻差值；
D、損傷率計算:根據(jù)計算出的電阻差值R1和實際電阻值誤差系數(shù)m，計算出實際電阻差值Rg=Rlm，根據(jù)公式:R= P (L/S)計算出纜索橫截面積的變化值Sg=L P/R，即為損傷面積大小，從而計算出損傷率St=Sg/Sl。
[0012]本發(fā)明通過電學(xué)測量與計算得出電阻值，再由測量得到的電阻值與理論電阻值的差值確定面積變化值，檢測原理簡單，具體檢測時，只需將電壓加載在纜索的兩端，測量纜索上的電流大小即可，具體操作步驟簡單，在對測量的結(jié)果處理時，將測得的電流經(jīng)電流放大器放大，在用于計算電阻的大小，將電流值放大，可以得到很精確的電流值，計算誤差小，從而計算出的電阻值更精確。
[0013]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，其特征在于:檢測裝置包括:調(diào)壓模塊、電壓輸出導(dǎo)線，電流檢測器、電流放大模塊、電阻計算模塊、電阻比較模塊、損傷率計算模塊，檢測方法為: A、電流的生成與檢測:調(diào)壓模塊調(diào)整輸出電壓為較低值，通過電壓輸出導(dǎo)線將電壓加載在長為L1、橫截面積為SI的金屬纜索兩端，電流檢測器檢測金屬纜索上的電流； B、電阻的計算:檢測到的電流值傳輸?shù)诫娏鞣糯竽K，電流放大模塊將電流放大之后得到很大電流值，將很大電流的數(shù)值傳輸?shù)诫娮栌嬎隳K，電阻計算模塊從調(diào)壓模塊獲得輸出電壓值，將電壓值放大到與電流放大倍數(shù)相同的倍數(shù)，電阻計算模塊通過電壓和電流值的大小計算出電阻大??； C、電阻比較:將計算得的電阻值傳輸?shù)诫娮璞容^模塊，電阻比較模塊將通過測驗計算得的電阻值與理論計算得的電阻值(計算理論電阻值的依據(jù)公式為R= P (L/S)，R為電阻大小、P為導(dǎo)體的電阻率、L為導(dǎo)體的長度、S為導(dǎo)體的橫截面積)進行比較，得出電阻差值； D、損傷率計算:根據(jù)計算出的電阻差值Rl和實際電阻值誤差系數(shù)m，計算出實際電阻差值Rg=Rlm,根據(jù)公式:R= P (L/S)計算出纜索橫截面積的變化值Sg=L P/R，即為損傷面積大小，從而計算出損傷率St=Sg/Sl。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，其特征在于:所述電阻比較模塊上設(shè)有輸入器，直接將人工計算出的理論電阻值輸入電阻比較模塊或?qū)⒋_定電阻值的因數(shù)輸入電阻比較模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，其特征在:將電流放大，是為了將測得的電流的數(shù)值的小數(shù)點向后移動幾位，從而獲得更精確的電流值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁纜索損傷電檢測裝置及檢測方法，其特征在于:纜索的長度L1、完整時的橫截面積SI可直接測量得到，纜索的電阻率P可通過簡單的實驗測得，實驗方法如下:取一段與纜索材料相同的圓形棒，測得圓形棒橫截面積為Sa，長度為La，在圓形棒兩端加電壓Ua，測得圓形棒上通過的電流為Ia，計算出電阻率P為:P =(Ua*Sa) / (Ia*La)。
【文檔編號】G01N27/20GK104458830SQ201410828816
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】邢鵬達 申請人:邢鵬達