一种集成磁通量传感器张拉力的检测装置

1.本实用新型涉及预应力监测技术领域，特别是涉及一种集成磁通量传感器张拉力的检测装置。


背景技术：

2.在后张法预应力混凝土施工过程中，对于预应力筋张拉力的控制是非常重要的。预应力筋在张拉时，需要实时地对张力进行监测。如果张拉力过小，则对混凝土产生的预压应力达不到设计要求，而不能有效提高构件的抗裂度和刚度；如果张拉力过大，可能会使得端部混凝土局部受压破坏，还可能导致出现裂缝时的荷载值与破坏荷载值很接近，产生没有明显预兆的破坏。目前，对于预应力张拉过程的张拉力主要由油表读数控制，而此方法需要千斤顶和压力表进行配对，且影响因素很多。一般千斤顶使用200次以上就须标定，六个月不用也要标定，气温低时也须标定。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种集成磁通量传感器张拉力的检测装置，以解决上述现有技术存在的问题，使锚具的监测装置制作简单、价格低廉、可靠性高、测量结果直观、可用于实际工程、易于批量制作、可对预应力张拉过程中钢绞线张拉力进行有效地监测。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种集成磁通量传感器张拉力的检测装置，包括检测机构和液压千斤顶；所述检测机构包括可拆卸连接的塑料锚环和钢锚环，所述塑料锚环内部开设有若干个第一通孔，所述第一通孔内部可拆卸连接有磁通量传感器，所述磁通量传感器内部开设有第二通孔；所述钢锚环内部开设有与第一通孔数量相同的第三通孔，所述第二通孔和第三通孔两者对应设置且内部设有钢绞线，所述钢绞线的一端伸出第三通孔并可拆卸连接有紧固件；所述液压千斤顶包括固定座和推杆，所述钢锚环与所述推杆可拆卸连接；所述磁通量传感器电性连接有磁弹仪；液压千斤顶为开式液压千斤顶，其推杆(伸缩部)位于内侧，外侧固定座(外壳)用于起到支撑固定的作用，在本实用新型中，液压千斤顶的固定座与基座固定连接，然后通过推杆上下两个螺栓将钢锚环的外部连接，将钢锚环与推杆的端部进行固定，以便于推杆在向外伸出时能够将钢锚环一同推出，由于钢锚环与塑料锚环是螺钉连接，有利于推杆在伸出时将检测机构同时退出；贯穿推杆内侧、第二通孔和第一通孔之间的钢绞线在其伸出端用紧固件卡住，防止在液压千斤顶推动时不能有效地拉动钢绞线，而导致测量误差；紧固件通过紧固螺栓把钢绞线的某一位置固定住；液压千斤顶拉动钢绞线，通过其磁导率变化，将磁导率变化转化为磁弹仪的数值，便于直观的将张拉力显示出来，减小装置整体的操作难度，提高装置的实用性。
5.优选的，所述第一通孔、第二通孔与所述第三通孔均为圆柱通孔，所述磁通量传感器与所述第一通孔内腔相适配，所述第二通孔与所述第三通孔截面直径相同，磁通量传感器安装于第一通孔的内部，第一通孔与第二通孔直径略大于钢绞线的外径，能够避免穿入
钢绞线时卡住，提高操作便捷性，以及装置的实用性。
6.优选的，所述塑料锚环的端部可拆卸连接有垫块，所述垫块的形状与所述塑料锚环的顶端形状相同，所述垫块和所述塑料锚环通过螺钉连接，由于塑料锚环容易发生破碎的风险，所以垫块能够有效地减小螺钉带来的局部的压应力，提高检测装置的稳定性和普适性，也助于检测装置适用于不同的工作环境。
7.优选的，所述垫块、所述塑料锚环和所述钢锚环的中心处开设有相互连通的导线通孔；所述磁通量传感器与所述磁弹仪之间电性连接有导线，所述导线贯穿所述导线通孔，因为每组磁通量传感器均设置有一根导线，而且磁通量传感器会根据不同的工作情况设置有不同的数量，导线通孔有助于将多跟导线合拢，避免在工作时多跟导线缠绕在一起，损坏检测装置，进而影响工作效率；而且导线通孔开设在检测装置的中心位置，也有助于导线避开钢绞线的伸出端，以防止导线被破坏。
8.优选的，所述钢锚环与所述推杆端部螺栓固定，所述塑料锚环与所述推杆内壁接触，在推杆的外侧上下位置设置有两组螺栓，通过螺栓将钢锚环的外部与推杆的端部固定连接，使得推杆在伸出时，能够带动检测装置一同移动；螺栓也有助于将检测装置与推杆对齐，使得钢绞线可以笔直的穿入，便于检测装置在检测前或者检测中能够与钢绞线平行，避免检测误差，提高检测精度。
9.优选的，所述紧固件包括套设在钢绞线上且两组相互适配的夹片，每组所述夹片的外表面为半圆台形，所述夹片内部开设有通槽，所述通槽上下两端的直径相等，靠近所述夹片直径较大的一端开设有凹槽，所述凹槽贯穿所述夹片侧壁，所述凹槽的长度为所述夹片长度的一半，紧固件是钢绞线的卡位件，钢绞线的一端与基座固定连接，另一端通过紧固件进行卡位，在液压千斤顶推杆推出时，推杆端部能够抵住紧固件，进而带动钢绞线拉伸，以便于有效地进行对钢绞线检测。
10.优选的，所述夹片的外径大于所述第三通孔的直径，能够有限对钢锚环的外部进行限位，防止滑脱。
11.优选的，若干个所述第一通孔沿着导线通孔周向排列，任意相邻两个第一通孔之间的距离相同，便于根据实际的工作需求更改磁通量传感器数量，每两组之间相同的距离有助于避免互相干扰，提高检测的精度，而且由于磁通量传感器均设置有导线，每相邻的磁通量传感器保持相同的距离，也有助于避免导线缠绕在一起，提高装置的安全性和实用性。
12.本实用新型公开了以下技术效果：
13.(1)在后张法预应力张拉施工过程中，与传统的油表读数控制张拉力的方法相比，采用本实用新型可以直接测试出钢绞线的张拉力，避免了千斤顶和压力表的标定误差，测试方便快捷且精度高。
14.(2)本实用新型的检测装置设置的多组磁通量传感器可以同时测试张拉过程所有钢绞线的张拉力，实现多通道测量，便于数据采集。
15.(3)本实用新型通过螺钉连接塑料锚环和钢锚环，磁通量传感器位于第一通孔内部，因此本实用新型构造简单，安装方便，成本低廉，适合大批量生产。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型检测机构主视图；
18.图2为本实用新型检测机构俯视图；
19.图3为本实用新型垫块结构示意图；
20.图4为本实用新型磁通量传感器结构示意图；
21.图5为本实用新型检测装置和液压千斤顶结构示意图；
22.图6为本实用新型钢绞线和检测机构连接结构示意图；
23.图7为本实用新型紧固件结构示意图；
24.图8为本实用新型夹片结构示意图；
25.其中，1、磁通量传感器；2、螺钉；3、垫块；4、螺纹孔；5、塑料锚环；6、钢锚环；7、第二通孔；8、第三通孔；9、导线；10、导线通孔；11、结合处；12、固定座；13、输油口；14、钢绞线；15、磁弹仪；16、第一通孔；17、螺纹通孔；18、紧固件；19、通槽；20、推杆；21、螺栓；22、夹片；23、凹槽。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.参照图1-8，本实用新型提供一种集成磁通量传感器张拉力的检测装置，包括检测机构和液压千斤顶；检测机构包括可拆卸连接的塑料锚环5和钢锚环6，塑料锚环5内部开设有若干个第一通孔16，第一通孔16内部可拆卸连接有磁通量传感器1，磁通量传感器1内部开设有第二通孔7；钢锚环6内部开设有与第一通孔16数量相同的第三通孔8，第二通孔7和第三通孔8两者对应设置且内部设有钢绞线14，钢绞线14的一端伸出第三通孔8并可拆卸连接有紧固件18；液压千斤顶包括固定座12和推杆20，钢锚环6与推杆20可拆卸连接；磁通量传感器1电性连接有磁弹仪15。在张拉施工过程中，液压千斤顶的固定座12与基座固定连接，通过推杆20上下两个螺栓21将钢锚环6的外部连接，将钢锚环6与推杆20的端部进行固定，便于推杆20在向外伸出时能够将钢锚环6一同推出；贯穿推杆20内侧、第二通孔7和第一通孔16之间的钢绞线14在其伸出端用紧固件18卡住，防止在液压千斤顶推动时不能有效地拉动钢绞线14，紧固件18把钢绞线的某一位置固定住；液压千斤顶拉动钢绞线14，通过其磁导率变化，将磁导率变化转化为磁弹仪15的数值，便于直观的将张拉力显示出来，减小装置整体的操作难度，提高装置的实用性。
29.第一通孔16、第二通孔7与第三通孔8均为圆柱通孔，磁通量传感器1与第一通孔16内腔相适配，第二通孔7与第三通孔8截面直径相同。若干个第一通孔16沿着导线通孔10周向排列，任意相邻两个第一通孔16之间的距离相同；塑料锚环5的端部可拆卸连接有垫块3，
垫块3的形状与塑料锚环5端部的形状相适配，垫块3和塑料锚环5上开设有螺纹通孔17，钢锚环6上开设有螺纹孔4，螺纹孔4与螺纹通孔17的截面直径相同且上下对应设置，螺纹孔4与螺纹通孔17在结合处11分开，螺纹孔4和螺纹通孔17内部螺纹连接有螺杆2；塑料锚环5的端部可拆卸连接有垫块3，垫块3的形状与塑料锚环5的顶端形状相同，垫块3和塑料锚环5通过螺钉2连接。垫块3、塑料锚环5和钢锚环6的中心处开设有相互连通的导线通孔10；磁通量传感器1与磁弹仪15之间电性连接有导线9，导线9贯穿导线通孔10；钢锚环6与推杆20端部螺栓21固定，塑料锚环5与推杆20内壁接触。紧固件18包括套设在钢绞线上且两组相互适配的夹片22，每组夹片22的外表面为半圆台形，夹片22内部开设有通槽19，通槽19上下两端的直径相等，靠近夹片22直径较大的一端开设有凹槽23，凹槽23贯穿所述夹片22侧壁，凹槽23的长度为夹片22长度的一半；夹片22的外径大于第三通孔8的直径，该装置的结构简单，而且紧固零件数量少，安装简单快捷，使得装置普适性高；紧固件18对钢锚环6的外部进行限位，有利于防止滑脱；通过螺栓将钢锚环6的外部与推杆20的端部固定连接，使得推杆20在伸出时，能够带动检测装置一同移动；螺栓也有助于将检测装置与推杆20对齐，使得钢绞线14可以笔直的穿入，便于检测装置在检测前或者检测中能够与钢绞线14平行，避免检测误差，提高检测精度；螺钉2不仅有助于紧固垫块3、塑料锚环5和钢锚环6，还能够帮助第三通孔8和第二通孔7朝气，为后续钢绞线14的穿入提供了便利，也有助于帮助操作人员避免了安装时需要对齐的问题，减小了安装的难度，提高装置的实用性。
30.一种集成磁通量传感器张拉力的检测装置的使用方法，包括以下操作步骤：
31.步骤a.磁通量传感器1安装在第一通孔16内，塑料锚环5与钢锚环6螺杆连接，组成检测机构；
32.步骤b.检测机构的导线9与磁弹仪15电性连接，检测机构与液压千斤顶推杆20固定连接；
33.步骤c.钢绞线14依次穿过垫块3、液压千斤顶、第二通孔7和第三通孔8，紧固件18卡住钢绞线14的伸出端；
34.步骤d.控制液压千斤顶推杆20对钢绞线14拉伸，观察磁弹仪15的变化数值，测试出钢绞线14张拉力；
35.在步骤c中，紧固件18与钢绞线14套接，夹片22挤压紧固；
36.因为钢绞线14属于铁磁性材料，在张拉过程中张力发生变化，其内部磁导率也相应发生变化，磁通量传感器1通过测量钢绞线14的磁导率变化，进而测定其张拉力。而且本装置随检测环境没有特殊要求，安装及维护方便，而且机构简单，制造成本低。
37.工作过程：首先根据实际的工作情况，选择符合实际工作需求的检测装置的规格(以4个磁通量传感器1为例)，将检测装置按照垫块3、塑料锚环5、磁通量传感器1和钢锚环6的顺序安装好后，用螺钉2将其固定，组装完成；将4个磁通量传感器1的导线9由下往上分别穿过垫块3周围与第一通孔16对应的通孔，再将导线9由上往下一起穿进垫块3导线通孔10，将导线9的另一端与磁弹仪15电性连接；将磁通量传感器1分别安装在塑料锚环5周围的第一通孔16中，组合成为集成磁通量传感器1锚具的检测工具，用螺钉2固定将钢绞线14依次穿过液压千斤顶、第二通孔7和第三通孔8，再将检测装置安装到开式液压千斤顶的推杆20上，塑料锚环5位于推杆2内部，钢锚环6与推杆20端部通过螺栓固定连接，并通过紧固件18将钢绞线14进行限位。张拉钢绞线14施工时，通过输油口13控制液压千斤顶推杆20的伸缩
量，测试钢绞线14的张拉力，通过磁弹仪15检测张拉力的变化。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。