一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统及监测方法，通过将待测钢绞线组通过夹具和锥形夹片进行夹固，在待测钢绞线组端部和锥形夹片上分别设置一个压电陶瓷片作为信号激励端和信号接收端，利用信号激励端和信号接收端接收的功能可以进行互换，在时域上对所接受到的信号进行逆序操作，通过TRM分析方法之和系统本身有关，具有良好的抗噪性能，使信号的后期处理分析更加高效准确，环形压电陶瓷装置契合夹片与预应力钢绞线的工作机理，更加真实全面的反映夹片式锚具接触面积的变化情况和由多股钢丝组成的钢绞线锚固松紧程度，将压电陶瓷传感器布置在预应力锚具端部，简单有效的解决了预应力管道压浆完成后钢绞线难以实现无损监测的问题。

A piezoceramic system and monitoring method used to monitor anchorage and tightness

The invention discloses a method for monitoring the anchor elastic piezoelectric ceramic system and monitoring method, the measured steel strand group through the fixture and conical clamping piece for clamping, the steel wire group end and tapered test clip are respectively arranged on a piezoelectric ceramics as the excitation signal and the signal receiving end terminal, terminal and the signal receiver using the signal excitation function can be interchanged in the time domain signal of the received reverse operation, through the TRM analysis method and the system itself, which has good anti noise performance, the signal processing analysis more efficiently and accurately, an annular piezoelectric ceramic device fits the mechanism of the clamping piece and the prestressed steel strand, reflect more real comprehensive changes of anchorage clamping contact area and by wire composed of steel strand anchoring tightness, piezoelectric The ceramic sensor is arranged at the end of the prestressed anchorage. It is simple and effective to solve the problem that the steel strand is difficult to realize nondestructive monitoring after the prestressed pipe grouting is completed.

【技术实现步骤摘要】
一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统及监测方法
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统及监测方法。
技术介绍
预应力钢绞线锚固松紧情况对保证预应力结构的安全可靠性至关重要，目前多用于承受载荷的结构构件以及岩土体的支挡，通过预应力的施加可以有效的提升结构的刚度，推迟结构裂缝的发展，增加构件的耐久性，以及岩体或支挡结构的稳定性，保证结构的安全。目前来说预应力损失总体上由以下三部分组成：1、传力锚固时的损失：该部分损失主要包括预应力筋与管道壁之间摩擦引起的损失σl1，锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩造成的损失σl2，钢筋与台座间的温差引起的损失σl3，混凝土弹性压缩引起的损失σl4。2、传力锚固后的损失：该部分损失与时间有关，主要包括预应力筋松弛引起的损失σl5和混凝土收缩徐变造成的损失σl6。由于以上种种原因导致了预应力钢绞线在实际应力水平中难以始终保持初张拉力的应力水平，因而造成预应力损失，轻则造成结构开裂，重则产生结构失效甚至垮塌。因此对于实时掌握预应力钢绞线的锚固松紧情况具有十分重要的意义。然而，预应力钢绞线位置隐蔽，尤其是后张法，当预应力张拉完毕并压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，包括夹具(1)、锥形夹片(2)以及监测系统，锥形夹片(2)沿轴向设有用于夹持钢绞线组的轴向通孔，锥形夹片(2)通过夹具(1)套设在锥形夹片(2)外侧缩小锥形夹片直径夹紧钢绞线组(3)，锥形夹片(2)外侧设有环形凹槽，锥形夹片(2)的环形凹槽内设有环形压电陶瓷片(4)，环形压电陶瓷片(4)外侧设有环氧树脂层，环氧树脂层外侧设有屏蔽壳，还包括贴设于钢绞线组端部的压电陶瓷片(5)，监测系统包括与压电陶瓷片连接的高压放大器以及与环形压电陶瓷片连接的高频信号采集器，高压放大器连接有信号函数发生器，信号函数发生器用于检测信号的发射，高压放大器用于检测信号的放...

【技术特征摘要】
1.一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，包括夹具(1)、锥形夹片(2)以及监测系统，锥形夹片(2)沿轴向设有用于夹持钢绞线组的轴向通孔，锥形夹片(2)通过夹具(1)套设在锥形夹片(2)外侧缩小锥形夹片直径夹紧钢绞线组(3)，锥形夹片(2)外侧设有环形凹槽，锥形夹片(2)的环形凹槽内设有环形压电陶瓷片(4)，环形压电陶瓷片(4)外侧设有环氧树脂层，环氧树脂层外侧设有屏蔽壳，还包括贴设于钢绞线组端部的压电陶瓷片(5)，监测系统包括与压电陶瓷片连接的高压放大器以及与环形压电陶瓷片连接的高频信号采集器，高压放大器连接有信号函数发生器，信号函数发生器用于检测信号的发射，高压放大器用于检测信号的放大，高频信号采集器用于通过环形压电陶瓷片进行信号采集，高频信号采集器连接有信号处理模块，信号处理模块用于对高频信号采集器采集的信号进行处理并将处理结果保存与公示。2.根据权利要求1所述的一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，锥形夹片(2)管壁沿轴向设有开口槽，或者锥形夹片(2)由左半锥形夹片和右半锥形夹片拼合而成。3.根据权利要求1所述的一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，锥形夹片(2)的轴向通孔内壁沿轴向均布有多个齿形槽。4.根据权利要求1所述的一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，锥形夹片(2)的通孔内钢绞线组(3)由多条钢绞线螺旋绕制而成。5.根据权利要求1所述的一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，信号函数发生器发射信号为100Hz-1MHz的扫频信号，发射方式为连续发射和间断发射。6.根据权利要求1所述的一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统，其特征在于，信号处理模块连接有检测报警系统，检测报警系统为声光报警。7.一种基于权利要求1所述一种用于监测锚固松紧的压电陶瓷系统的锚固松紧监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将压电陶瓷片作为信号激励端贴设在待检测钢绞线组端部，将环形压电陶瓷片作为信号接收端贴设在待检测钢绞线组锚固件侧壁；步骤2，利用信号函数发生器产生的信号经由高压放大器对信号激励端进行激励，由粘贴在钢绞线组侧壁上的信号接收端接收；步骤3，通过与信号接收端连接的信号处理模块将收集到的信号进行分析得到峰值信号，与信号函数发生器发射信号初始值作对比，如果得到的峰值信号小于信号函数发生器发射信号初始值，说明钢绞线与锚固件松动，如果得到的峰值信号等于信号函数发生器发射信号初始值，说明钢绞线与锚固件接触良好。8.根据权利要求7所述的锚固松紧监测方法，其特征在于，步骤1中，将锥形夹片套设在待检测钢绞线组，然后通过夹具将锥形夹片与锥形夹片紧固，将压电陶瓷片作为信号激励端贴设在待检测钢绞线组端部，压电陶瓷片的正负极连接于高压放大器，将高压放大器连接于信号函数发生器；将环形压电陶瓷片作为信号接收端贴设在锥形夹片的环形凹槽内，然后将环形压电陶片外侧依次设置环氧树脂层和屏蔽壳，将环形压电陶片正负极连接于高频信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柳煜，张筱雨，杨懿杰，刘来君，宋钢兵，霍林生，
申请(专利权)人：长安大学，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61