The invention discloses a cable force monitoring device based on linear array CCD, which comprises two clamping devices, which are set on the cable to be measured, a marking grid depicted by useful fluorescent dyes is drawn on the cable to be measured between the two clamping devices, and a cable force monitoring device, including a light source, a power source, a CCD camera and a signal processor. The CCD camera detects and obtains the visual signal of marker mesh deformation, and transmits the visual signal to the signal processor, which converts the visual signal into digital signal; the data terminal processor, which connects the data of the signal processor through the wireless communication device; and the multi-group marker mesh flatness is calculated. The overall longitudinal vector S of the cable is obtained from the uniform deformation, and the corresponding cable force F is obtained from the S_F curve of the cable. The device of the invention has high stability and high monitoring accuracy, and can monitor the deformation and tension of the cable in real time during construction without destroying the cable structure, eliminating potential safety hazards and improving work efficiency.
【技术实现步骤摘要】
基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置
本专利技术涉及缆力监测领域,特别涉及一种基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置。
技术介绍
作为一种固定、承重、支护、连接以及运输的工具,缆绳被广泛的运用于海洋工程、土木工程以及交通运输工程等领域中。缆绳的结构形式包括海洋工程领域中的悬链体系、张拉体系、锚索体系等,土木工程领域中的空间索网结构、平面索桁架结构等。缆绳是工程设施中重要的结构构件。由于缆绳结构相对简单,却应用于安全性要求较高的领域,在拉伸、抗冲击等过程中变形量过大而导致缆绳破断的情况时有发生,因此对缆绳缆力和变形的监测十分重要,以实时监测缆绳张驰的状态,并且在缆绳受力较大或受力不均匀可能发生破断前,采取相关的安全措施。目前,普遍采用的缆绳张力监测方法有电测法、压力表测定千斤顶液压法、压力传感器直接测定法、以及三点弯曲法等。电测法的基本原理是通过特定的弹性元件和由它组成的转换装置,把被测物理量转换为电信号,再用专门的仪器对电信号进行测量。但在测量过程中需将传感器放在缆绳截断处或端部一点,会对绳索造成破坏,并且影响施工进度。压力表测定千斤顶液压法是用千斤顶张拉缆绳,通过精密压力表或液压传感器测定油缸的液压,求得张力。虽然此方法比较成熟且应用广泛精度较高,但此方法只能在张拉施工阶段进行测量,不能满足使用过程中的监测要求,使用受到限制。压力传感器直接测定法是在张拉缆绳时使千斤顶的张拉力通过连接杆传到拉索锚具,在连接杆上套一穿心式压力传感器,得到千斤顶张拉力。但压力传感器售价高昂,只能在特定情况下使用。三点弯曲法的基本原理是安装在测力器的绳索在A、B及C成三点弯曲状态,绳索在 ...
【技术保护点】
1.一种基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置,其特征在于,包括:两个夹持装置,其套设于待测缆绳上,两个所述夹持装置之间的待测缆绳上画有用荧光性浸润染料描绘的标记网格;缆力监测装置,其通过连接件固定设于两个所述夹持装置之间,位于待测缆绳的上方,所述缆力监测装置包括光源、电源、CCD相机和信号处理器,所述光源、CCD相机和信号处理器与所述电源连接,所述光源和所述CCD相机对应待测缆绳上的所述标记网格区域设置,所述CCD相机包括线阵CCD,所述CCD相机检测获得标记网格变形视觉信号,并将视觉信号传输至所述信号处理器,所述信号处理器将视觉信号转换为数字信号;以及数据终端处理器,其通过无线通讯设备与所述信号处理器数据连接;其中,所述数据终端处理器接收所述信号处理器的数字信号后输出纵向每组标记网格数据,所述网格数据包括最大边缘宽度、最小边缘宽度以及平均边缘宽度,通过计算多组标记网格平均形变量获得缆绳总体纵向量S,根据缆绳S‑F曲线,得到相应的缆绳缆力F。
【技术特征摘要】
1.一种基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置,其特征在于,包括:两个夹持装置,其套设于待测缆绳上,两个所述夹持装置之间的待测缆绳上画有用荧光性浸润染料描绘的标记网格;缆力监测装置,其通过连接件固定设于两个所述夹持装置之间,位于待测缆绳的上方,所述缆力监测装置包括光源、电源、CCD相机和信号处理器,所述光源、CCD相机和信号处理器与所述电源连接,所述光源和所述CCD相机对应待测缆绳上的所述标记网格区域设置,所述CCD相机包括线阵CCD,所述CCD相机检测获得标记网格变形视觉信号,并将视觉信号传输至所述信号处理器,所述信号处理器将视觉信号转换为数字信号;以及数据终端处理器,其通过无线通讯设备与所述信号处理器数据连接;其中,所述数据终端处理器接收所述信号处理器的数字信号后输出纵向每组标记网格数据,所述网格数据包括最大边缘宽度、最小边缘宽度以及平均边缘宽度,通过计算多组标记网格平均形变量获得缆绳总体纵向量S,根据缆绳S-F曲线,得到相应的缆绳缆力F。2.根据权利要求1所述的基于线阵CCD的缆绳缆力监测装置,其特征在于,所述标记网格为微米刻度标记网格。...
【专利技术属性】
技术研发人员:巫志文,杨济铭,陆启贤,梅国雄,汤冬云,张福友,赵艳林,
申请(专利权)人:广西大学,中国科学院重庆绿色智能技术研究院,
类型:发明
国别省市:广西,45
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