磁通量传感器检测部件及开式磁通量传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种磁通量传感器检测部件及开式磁通量传感器，涉及传感器技术领域，解决了现有技术中封闭式磁通量传感器使用不方便的技术问题。磁通量传感器检测部件包括第一外壳、第一激励线圈、第一磁路铁芯、第一线圈骨架以及检测线圈，第一激励线圈以及检测线圈设置在第一线圈骨架上，第一磁路铁芯沿第一线圈骨架的轴线方向穿过第一线圈骨架，第一外壳设置第一激励线圈外侧，当磁通量传感器检测部件固定在索体上时，第一磁路铁芯的两端与索体相接触。开式磁通量传感器包括用于增加磁场强度的增磁结构和磁通量传感器检测部件，增磁结构与磁通量传感器检测部件可拆卸连接，增磁结构与磁通量传感器检测部件内部形成索体安装孔。与磁通量传感器检测部件内部形成索体安装孔。与磁通量传感器检测部件内部形成索体安装孔。

【技术实现步骤摘要】
磁通量传感器检测部件及开式磁通量传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其是涉及一种磁通量传感器检测部件及开式磁通量传感器。

技术介绍

[0002]随着现代建筑工业的发展，作为一种绿色、低碳建筑构件
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预应力钢索构件，因其具有强度高、体积小、质量小、耐腐蚀性好的特点被广泛地应用在大型桥梁、机场候机厅、航站楼、高铁站及大型商业建筑中。因其以上特点，预应力钢索一般都在上述建筑结构扮演及其重要的角色，如通过预应力钢索连接塔柱和桥身的预应力斜拉桥，可以说预应力钢索几乎承60～80％桥身恒载及其上面行走车辆、人行的荷载，其重要性可想而知。在建筑结构安全体系中因为其重要的“地位”，人们需要及时而又准确地掌握建筑物在施工过程中以及其使用过程中预应力钢索的索力。
[0003]目前发展较为成熟的预应力钢索测量方法有油表读数法、频率法、机械传感器法、磁通量传感器方法等，以上四种方法中油表读数法，是采用预应力钢索施工张拉过程中所使用的张拉设备
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千斤顶和油表进行预应力钢索张拉端的索力读取，建筑物建成完工设备拆除后，索力测量变得极为困难、且成本高昂，另外，因为该方法只能测量能安装张拉设备索端部，而不能测量索身任意部位索力，故该方法仅有限地使用在施工过程中端部索力的测量。频率法是利用预应力钢索中索力与其固有频率存在物理关系而发展成为一种索力检测方法，但是该方法仅测量索身没有其他干扰物的简支索比较准确，若索身连接有其他建筑构件，如其他索、钢梁、撑杆等，因测被检测索本身的固有频率因收到其他构件“干扰”而失真，因此该方法变得不可行。机械传感器方法是指在预应力钢索端部埋设拉力或压力传感器，通过其构造传递预应力钢索索力，从而测量出预应力钢索索力，和油表读数法一样，该方法因其埋设在索的固定部位，且参与索受力，因此其只局限于埋设部位索力测量，成本高昂，且有传感器失效无法修复风险，故应用并不广泛。磁通量法是利用被检测物
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预应力钢索的压磁效应，即钢索应力改变会导致钢索磁导率变化，从而引起对外加磁场感应能力的变化，通过测量变化的磁感应信号，利用钢索应力与磁场物理量之间的单调关系，得出对应的钢索应力(索力)。
[0004]本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0005]目前采用磁通量均为封闭式传感器，该形式传感器必须在被检测物体外围缠绕若干封闭线圈，给封闭线圈通电形成磁场，磁化被检测物体，然后采集磁感应信号，通过事先标定的磁感应与预应力钢索应力一一对应的关系，从而得知预应力钢索索力。
[0006]由于传感器内径与预应力钢索外径之差仅为3～10mm，传统磁通量传感器都是根据预应力钢索外径设计相应传感器，并在工厂完成磁通量传感器的加工制作，在索具与索体浇筑之前(索具的外径是索体的1～2倍)，将磁通量传感器放至索体检测部位，由于封闭线圈磁通量传感器必须在索体与索具浇筑前先置的缺点，给该方法的应用、推广等带来诸多的不便，其主要缺点如下：
[0007]1)磁通量传感器在索具与索体浇筑前加工制作，且必须到前往索具加工厂进行传感器的安装、调试(因为索体与索具浇筑必须在索具加工厂完成)，传感器的安装、调试受到索具、索体浇筑时间限制；
[0008]2)磁通量传感器一旦安装，且索体、索具浇筑完成后，便无法脱离索体，只能测量该索体且是相对固定点，亦即一个传感器最多只能检测一根索，不能反复应用于多根索体，更不能测量不同索径的索体，测量成本较高。不仅如此，一旦传感器出现故障将难以修复，可维护性非常差；
[0009]3)封闭式传感器的线圈直接缠绕在被检测索体的表面，排布空间比较单一，外形、尺寸受到的限制较大，如对于索径较大的索体，往往需要较大的线圈安匝数(电流与线圈匝数的乘积)，测量过程中更不容易控制的温度均匀性将产生对测量精度的不利影响，一个线圈匝数过多，线圈体积增大，线圈的工作效率较低，且线圈温度不均匀影响又会被放大，故对于较大直径索体测量投入成本较高。
[0010]另外，公告号为CN209606600U的技术专利公开了一种拼装式磁通量传感器，公开以下内容：拼装式磁通量传感器由相配套的分体一和分体二组成，检测索力时分体一和分体二贴合紧密，两者贴合后形成闭合的激励线圈和检测线圈。针对CN209606600U公开的内容，在实际操作中很难实现，有的磁通量传感器包括上千匝线圈，线板上需要设置孔的数量很多、而且直径又小，很难施工制备出来。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种磁通量传感器检测部件及开式磁通量传感器，已解决上述封闭式传感器存在的问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0013]本专利技术提供的一种磁通量传感器检测部件，包括第一外壳、第一激励线圈、第一磁路铁芯、第一线圈骨架以及检测线圈，其中，所述第一激励线圈以及所述检测线圈设置在所述第一线圈骨架上，所述第一磁路铁芯沿所述第一线圈骨架的轴线方向穿过所述第一线圈骨架，所述第一外壳设置所述第一激励线圈外侧，当所述磁通量传感器检测部件固定在索体上时，所述第一磁路铁芯的两端与所述索体相接触。
[0014]进一步地，所述磁通量传感器检测部件与所述索体可拆卸连接。
[0015]进一步地，所述第一外壳上设置卡扣结构，当两个以上所述磁通量传感器检测部件沿所述索体的周向方向分布时，通过所述卡扣结构连接相邻的两个所述磁通量传感器检测部件以用于将分布在所述索体四周的所述磁通量传感器检测部件固定在所述索体上。
[0016]进一步地，所述卡扣结构包括卡合部和凸起部，所述卡合部和所述凸起部分别设置在所述第一外壳远离所述索体一侧的外周向侧面上，所述卡合部和所述凸起部沿平行于所述第一线圈骨架的轴线方向延伸且所述卡合部和所述凸起部分别设置在所述第一外壳的两侧；所述卡合部上形成卡槽，相邻的两个所述磁通量传感器检测部件其中一个所述磁通量传感器检测部件上的凸起部能插入另一所述磁通量传感器检测部件卡合部的卡槽内。
[0017]进一步地，所述第一磁路铁芯的两端为与所述索体周向侧面相贴合的弧形面。
[0018]进一步地，所述第一磁路铁芯包括竖向铁芯以及两个横向铁芯，所述竖向铁芯插
入所述第一线圈骨架，两个所述横向铁芯设置在所述竖向铁芯的同一侧且两个所述横向铁芯分别靠近所述竖向铁芯的两端，所述横向铁芯远离所述竖向铁芯的端面穿过所述第一外壳以用于与所述索体周向侧面相贴合。
[0019]进一步地，所述横向铁芯与所述竖向铁芯插接连接。
[0020]本专利技术提供一种开式磁通量传感器，包括用于增加磁场强度的增磁结构和所述的磁通量传感器检测部件，所述增磁结构与所述磁通量传感器检测部件可拆卸连接，所述增磁结构与所述磁通量传感器检测部件内部形成索体安装孔。
[0021]进一步地，所述增磁结构包括一个以上用于增加磁场强度的增磁部件，所述磁通量传感器检测部件以及所述增磁部件沿周向方向依次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁通量传感器检测部件，其特征在于，包括第一外壳(11)、第一激励线圈(12)、第一磁路铁芯(13)、第一线圈骨架(14)以及检测线圈(15)，其中，所述第一激励线圈(12)以及所述检测线圈(15)设置在所述第一线圈骨架(14)上，所述第一磁路铁芯(13)沿所述第一线圈骨架(14)的轴线方向穿过所述第一线圈骨架(14)，所述第一外壳(11)设置所述第一激励线圈(12)外侧，当所述磁通量传感器检测部件固定在索体(3)上时，所述第一磁路铁芯(13)的两端与所述索体(3)相接触。2.根据权利要求1所述的磁通量传感器检测部件，其特征在于，所述磁通量传感器检测部件与所述索体(3)可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的磁通量传感器检测部件，其特征在于，所述第一外壳(11)上设置卡扣结构，当两个以上所述磁通量传感器检测部件沿所述索体(3)的周向方向分布时，通过所述卡扣结构连接相邻的两个所述磁通量传感器检测部件以用于将分布在所述索体(3)四周的所述磁通量传感器检测部件固定在所述索体(3)上。4.根据权利要求3所述的磁通量传感器检测部件，其特征在于，所述卡扣结构包括卡合部(111)和凸起部(112)，所述卡合部(111)和所述凸起部(112)分别设置在所述第一外壳(11)远离所述索体(3)一侧的外周向侧面上，所述卡合部(111)和所述凸起部(112)沿平行于所述第一线圈骨架(14)的轴线方向延伸且所述卡合部(111)和所述凸起部(112)分别设置在所述第一外壳(11)的两侧；所述卡合部(111)上形成卡槽，相邻的两个所述磁通量传感器检测部件其中一个所述磁通量传感器检测部件上的凸起部(112)能插入另一所述磁通量传感器检测部件卡合部(111)的卡槽内。5.根据权利要求1所述的磁通量传感器检测部件，其特征在于，所述第一磁路铁芯(13)的两端为与所述索...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文奇，陆俊，
申请(专利权)人：北京奇力建通工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：