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专利号: 2017104824606
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,包括预应力混凝土中预应力筋的钢绞线,其特征在于,还包括:一预应力锚垫板,所述预应力锚垫板设于所述预应力混凝土内且套设于所述钢绞线外;

一预应力锚板,所述预应力锚板的一端与所述预应力锚垫板的端部连接,所述预应力锚板的另一端位于所述预应力混凝土外,所述预应力锚板的位于所述预应力混凝土外的一端还通过一夹片与所述钢绞线固定连接;

多个电磁传感器,所述电磁传感器套设于每根所述钢绞线外且位于所述预应力锚垫板内,所述电磁传感器与一电磁测量仪连接,用于获得反映每根所述钢绞线受力的电压信号;

所述电磁传感器为中间开设有使单根钢绞线穿过的小孔径通孔的小体积电磁传感器;

以及一电磁测量仪,所述电磁测量仪通过穿过所述预应力锚板或预应力锚垫板的信号线与所述电磁传感器电连接,用于输入脉冲电压信号并测量每根所述钢绞线受到的张拉力;

所述用于预应力钢绞线的张拉力测量系统的测量方法,可用于钢绞线张拉过程及张拉后的张拉力测量,包括如下步骤:(1)将多个所述电磁传感器中的每一电磁传感器套于每根所述钢绞线外并与所述电磁测量仪连接,以通过所述电磁测量仪向所述电磁传感器输入脉冲电压使所述电磁传感器获得反映每根所述钢绞线受力的感应电压;

(2)将所述电磁传感器的信号线从所述预应力锚板引出;

(3)将步骤(2)引出的电磁传感器的信号线插至电磁测量仪中,所述电磁测量仪根据所述感应电压及感应电压的积分值与应力的关系方程,即可测量出预应力筋内各根钢绞线的张拉力值;

所述感应电压的积分值与应力F的关系方程为:

2 3

F=C0+C1X+C2X+C3X

式中X表示测力时电磁测量仪直接测量得到的是积分电压值,C0、C1、C2和C3为常数系数;

考虑测量与标定时的温度差异,进行温度修正后的计算公式为:

2 3

FF=C0+C1XX+C2XX+C3XX

式中,XX为温度修正后的积分电压值,且

XX=VVcb‑VV0b=(Vc+μ(Tc‑Tb))‑(V0+μ(T0‑Tb))=(Vc‑V0)+μ(Tc‑T0)其中,VVcb为测量时的积分电压值,VV0b为测量时的零点积分电压,Tb为标定时温度,μ为温度修正系数,T0为测量零值时温度,V0为未受力零值时积分电压值,Tc为张力测试时温度,Vc为张力测试时积分电压值。

2.如权利要求1所述的用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,其特征在于,所述预应力锚垫板由第一部分和第二部分组成,所述第一部分为外部设有环形凸起的中空圆柱体,所述第二部分为外侧表面呈内凹弧形的中空类圆锥体,所述第二部分的一端与所述第一部分一体成型,且所述第二部分与所述第一部分的内部相连通用以使所述预应力筋穿过,所述第二部分的另一端与所述预应力锚板相抵接,且所述第二部分的与所述预应力锚板相抵接的一端的外径大于与所述第一部分一体成型的一端。

3.如权利要求2所述的用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,其特征在于,所述第一部分和第二部分的中空孔径相同,且所述中空孔径的大小与所述预应力筋相适配;所述第二部分靠近所述预应力锚板一端的内表面上对应钢绞线穿过的孔径位置还开设有环状凹槽,所述环状凹槽用于放置所述小体积电磁传感器。

4.如权利要求1所述的用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,其特征在于,所述预应力锚板上开设有用于埋设信号线的埋线槽或走线孔,所述电磁传感器的信号线通过所述埋线槽或走线孔引出,并与所述电磁测量仪连接。

5.如权利要求4所述的用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,其特征在于,所述埋线槽设于所述预应力锚板上与所述预应力锚垫板相对应的一面并延伸至所述预应力锚板的侧面,所述走线孔直接穿透所述预应力锚板。

6.如权利要求1所述的用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,其特征在于,所述预应力锚板与所述电磁传感器的一端连接或所述预应力锚板与所述电磁传感器通过所述电磁传感器的信号线连接。

7.如权利要求1所述的用于预应力钢绞线的张拉力测量系统,其特征在于,所述步骤(1)具体为,首先通过所述电磁测量仪向所述电磁传感器中的激励线圈输入激励的脉冲电压,则当通电瞬间,由于电磁感应,所述电磁传感器中的测量线圈中产生瞬时感应电压,所述感应电压即为反映每根所述钢绞线受力的电压信号。