一种在役缆索索力检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于桥梁缆索检测技术领域，并公开了一种在役缆索索力检测装置，包括磁化单元、运动调节单元和传感器检测单元，所述磁化单元包括磁化器壳体和设置在所述磁化器壳体内的磁化器；所述运动调节单元包括直线导轨、滑块和微动调节装置；所述传感器检测单元包括传感器外壳及多个磁传感器；所述调整螺栓用于推动所述传感器外壳沿所述直线导轨移动。本发明专利技术在进行在役缆索索力检测时，由于传感器检测单元可沿缆索轴向移动，从而使得每个传感单元在保持间距不变的条件下，测量出一组磁感应强度值，由此可以得到一组股峰处的磁感应强度值，进而可通过计算得到缆索中钢丝表面磁感应强度，从而提高磁性法测索力的精度。

Cable cable force detecting device and method in service

The invention belongs to the technical field of bridge detection, and discloses a device for detecting cable force in service cable, including moving magnetized unit and a control unit and sensor unit, the magnetizing unit comprises a magnetizer arranged in the shell and the magnetizer the magnetizer shell; the motion control unit comprises a linear guide rail, the slider and the micro adjusting device; the sensor detection unit comprises a sensor shell and a plurality of magnetic sensors; the adjusting bolt used to drive the sensor casing moves along the straight line guide rail. The present invention in cable stress detection of in-service cable, because the sensor detection unit can move along the cable axis, so that each sensor unit in space under the same conditions, a set of measuring magnetic induction intensity value, we can get a set of magnetic induction intensity peak value of the shares, which can be obtained by calculation of steel wire the surface of the magnetic induction intensity in the cable, so as to improve the accuracy of the magnetic method to measure the cable force.

【技术实现步骤摘要】
一种在役缆索索力检测装置及方法
本专利技术属于桥梁缆索检测
，更具体地，涉及一种在役缆索索力检测装置及方法。
技术介绍
缆索作为斜拉桥、悬索桥、拱桥等桥梁的关键构件之一，如何准确获取其承载状况对保障桥梁安全运营具有重要作用。振频法作为一种索力测量方法，已广泛应用于桥梁索力测量之中，然而，受边界条件影响，振频法在测量短吊杆中存在精度低的不足。磁测法则不受边界条件的影响，在短吊杆中具有显著优势，如专利申请号201410384380.3当中公开了一种铁磁性细长构件索力检测方法与装置，其特征在于用于磁场测量的霍尔元件采用等间距布置，该装置可准确测量表面光滑构件的磁感应强度，但由于缆索表面具有凹凸不平的捻制股波，当缆索被磁化时，在其表面将形成与股波变化相对应的磁感应强度值，该变化可由图1看出。若采用上述装置进行测量，则易受钢丝之间漏磁场的影响，而无法准确推算出缆索中钢丝表面磁感应强度，从而导致测量结果的不准确。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种在役缆索索力检测装置及方法，可快速而有效的测得缆索股峰处的磁感应强度值，进而可推算得到缆索的表面磁感应强度值，从而提高磁测法的测量精度。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，包括磁化单元、运动调节单元和传感器检测单元，其中，所述磁化单元包括磁化器壳体和设置在所述磁化器壳体内的磁化器，以用于将缆索磁化；所述运动调节单元包括直线导轨、滑块和微动调节装置，所述直线导轨固定安装在所述磁化器壳体的外侧，所述滑块滑动安装在所述直线导轨上，所述微动调节装置包括螺纹连接在所述磁化器壳体上的调整螺栓；所述传感器检测单元包括传感器外壳及多个磁传感器，所述传感器外壳固定安装在所述滑块上，每个所述磁传感器分别伸入所述传感器外壳内，以用于与缆索接触并获得缆索上的磁感应强度；所述调整螺栓用于推动所述传感器外壳沿所述直线导轨移动。优选地，相邻两磁传感器的距离为缆索股间隙的整数倍。优选地，所述传感器壳体与每个所述磁传感器之间分别设置有压缩弹簧，以用于使所述磁传感器压紧在缆索上。优选地，所述直线导轨远离所述磁化器壳体的一端固定安装有尾架，所述传感器外壳位于所述尾架和所述磁化器壳体之间，所述传感器外壳与所述尾架之间设置有顶紧弹簧，以用于在调整螺栓推动所述传感器外壳移动时顶紧传感器外壳，并使传感器外壳与调整螺栓紧密接触。优选地，所述传感器外壳相对的两个侧壁上分别安装有限位销，所述限位销伸入所述传感器外壳内，所述传感器在对应于所述限位销的位置设置有凹槽，所述限位销伸入所述传感器的凹槽内，以用于承接磁传感器及保证所述磁传感器能上下移动调整位置，并且防止所述磁传感器从所述传感器外壳中脱落。优选地，所述磁传感器等间距排列成一条直线。优选地，所述磁化单元对称设置有两个，并且这两个磁化单元通过铰链和搭扣连接在一起，以用于夹紧缆索及对缆索进行磁化。优选地，所述传感器检测单元对称设置有两个，并且这两个磁化单元通过铰链和搭扣连接在一起，以用于夹紧缆索及对缆索进行检测。按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种利用所述检测装置进行在役缆索索力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用加力机构对待检测的缆索施加索力，按照从首到尾的顺序对磁传感器进行编号，获取n个磁传感器在当前位置时的一组初始磁感应强度值B0＝[b1,0,b2,0……bj,0……bn,0]，其中bj,0为第j个磁传感器在当前位置测量的磁感应强度值，并且1≤j≤n，n为大于1的整数；2)设置调节步长为p，传感器检测单元的移动距离为L，则每个磁传感器测量的点的数量m＝L/p，并设置计数器i＝1；3)本步骤包括以下步骤：3.1)拧动调整螺栓，以让调整螺栓推动传感器检测单元移动距离p，获取n个磁传感器在当前位置时的一组磁感应强度值Bi＝[b1,i,b2,i,b3,i……bj,i……bn,i]，其中bj,i为第j个磁传感器在当前位置测量的磁感应强度值；3.2)判断i≥m是否成立，若是，则进入步骤4)，若否，则设置i＝i+1，并返回到步骤3.1)；4)对每一个磁传感器所测得的一组磁感应强度值进行排序，取最大值作为该磁传感器测得的磁感应强度最优值，由此得到每个磁传感器的磁感应强度最优值，从而获得出缆索表面的磁感应强度值，进而获得缆索的索力值。优选地，步骤2)中调节螺栓推动传感器检测单元移动的距离μ＜L＜2μ，其中μ为缆索股间隙。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术在进行在役缆索索力检测时，由于传感器检测单元可沿缆索轴向移动，从而使得每个传感单元在保持间距不变的条件下，测量出一组磁感应强度值，由此可以得到一组股峰处的磁感应强度值，进而可通过计算得到缆索中钢丝表面磁感应强度，从而提高磁性法测索力的精度。附图说明图1为缆索表面径向漏磁场仿真分布图；图2为缆索表面股峰以及股间隙示意图；图3是本专利技术的主视图；图4是本专利技术的俯视图；图5是调节螺栓安装在磁化单元与传感器检测单元之间的示意图；图6是本专利技术中磁化单元纵剖面结构示意图；图7是本专利技术中传感器检测单元纵剖面结构示意图；图8是本专利技术中磁化单元左视示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。参照图1～图8，一种在役缆索索力检测装置，包括磁化单元、运动调节单元和传感器检测单元，其中，所述磁化单元包括磁化器壳体和设置在所述磁化器壳体内的磁化器，以用于将缆索17磁化；所述运动调节单元包括直线导轨3、滑块4和微动调节装置，所述直线导轨3固定安装在所述磁化器壳体的外侧，所述滑块4滑动安装在所述直线导轨3上，所述微动调节装置包括螺纹连接在所述磁化器壳体上的调整螺栓10；所述传感器检测单元包括传感器外壳7及多个磁传感器6，所述传感器外壳7固定安装在所述滑块4上，每个所述磁传感器6分别伸入所述传感器外壳7内，以用于与缆索17接触并获得缆索17上的磁感应强度；；所述调整螺栓10用于推动所述传感器外壳7沿所述直线导轨3移动。进一步，相邻两磁传感器6的距离为缆索17的股间隙的整数倍。进一步，所述传感器壳体与每个所述磁传感器6之间分别设置有压缩弹簧23，以用于使所述磁传感器6压紧在缆索17上。进一步，所述直线导轨3远离所述磁化器壳体的一端固定安装有尾架9，所述传感器外壳7位于所述尾架9和所述磁化器壳体之间，所述传感器外壳7与所述尾架9之间设置有顶紧弹簧8，以用于在调整螺栓10推动所述传感器外壳7移动时顶紧传感器外壳7并使传感器外壳7与调整螺栓10紧密接触。进一步，所述传感器外壳7相对的两个侧壁上分别安装有限位销16，所述限位销16伸入所述传感器外壳7内，所述传感器在对应于所述限位销16的位置设置有凹槽，所述限位销16伸入所述传感器的凹槽内，以用于承接磁传感器6及保证所述磁传感器6能上下移动调整位置，并且防止所述磁传感器6从所述传感器外壳7中脱落。进一步，所述的磁传感器6等间距排列成一条直线。进一步，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，包括磁化单元、运动调节单元和传感器检测单元，其中，所述磁化单元包括磁化器壳体和设置在所述磁化器壳体内的磁化器，以用于将缆索磁化；所述运动调节单元包括直线导轨、滑块和微动调节装置，所述直线导轨固定安装在所述磁化器壳体的外侧，所述滑块滑动安装在所述直线导轨上，所述微动调节装置包括螺纹连接在所述磁化器壳体上的调整螺栓；所述传感器检测单元包括传感器外壳及多个磁传感器，所述传感器外壳固定安装在所述滑块上，每个所述磁传感器分别伸入所述传感器外壳内，以用于与缆索接触并获得缆索上的磁感应强度；所述调整螺栓用于推动所述传感器外壳沿所述直线导轨移动。

【技术特征摘要】
1.一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，包括磁化单元、运动调节单元和传感器检测单元，其中，所述磁化单元包括磁化器壳体和设置在所述磁化器壳体内的磁化器，以用于将缆索磁化；所述运动调节单元包括直线导轨、滑块和微动调节装置，所述直线导轨固定安装在所述磁化器壳体的外侧，所述滑块滑动安装在所述直线导轨上，所述微动调节装置包括螺纹连接在所述磁化器壳体上的调整螺栓；所述传感器检测单元包括传感器外壳及多个磁传感器，所述传感器外壳固定安装在所述滑块上，每个所述磁传感器分别伸入所述传感器外壳内，以用于与缆索接触并获得缆索上的磁感应强度；所述调整螺栓用于推动所述传感器外壳沿所述直线导轨移动。2.根据权利要求1所述的一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，相邻两磁传感器的距离为缆索股间隙的整数倍。3.根据权利要求1所述的一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，所述传感器壳体与每个所述磁传感器之间分别设置有压缩弹簧，以用于使所述磁传感器压紧在缆索上。4.根据权利要求1所述的一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，所述直线导轨远离所述磁化器壳体的一端固定安装有尾架，所述传感器外壳位于所述尾架和所述磁化器壳体之间，所述传感器外壳与所述尾架之间设置有顶紧弹簧，以用于在调整螺栓推动所述传感器外壳移动时顶紧传感器外壳，并使传感器外壳与调整螺栓紧密接触。5.根据权利要求1所述的一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，所述传感器外壳相对的两个侧壁上分别安装有限位销，所述限位销伸入所述传感器外壳内，所述传感器在对应于所述限位销的位置设置有凹槽，所述限位销伸入所述传感器的凹槽内，以用于承接磁传感器及保证所述磁传感器能上下移动调整位置，并且防止所述磁传感器从所述传感器外壳中脱落。6.根据权利要求1所述的一种在役缆索索力检测装置，其特征在于，所述磁传感器等间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：武新军，左苏，邓东阁，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42