一种激光索力测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光索力测试装置，属于土木工程技术领域。
【背景技术】
[0002]作为土木工程的主要受力构件缆索等的受力情况，直接关系到大型土木工程的安危，实时监测能及时发现问题，防止缆索受力过大出现断裂。
[0003]已知缆索完工后，如果需要测试缆索索力，只能在缆索的PE护套上安装电阻应变片类的产品，通过测试缆索表面的PE护套应变来得出缆索的受力大小。而缆索表面的PE护套和钢索会相互滑动，并且PE护套厚度也不均匀各申缩不一致，这样通过测量缆索表面的形变，得到的力值，会有较大的误差。
[0004]已知索力监测产品都不能通过测试缆索的总长直接得出缆索的受力大小。
【发明内容】
[0005]为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种激光索力测试装置，通过激光测试缆索两端的距离，根据缆索材料的弹性模量，得出缆索的受力值。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种激光索力测试装置，在缆索一端安装激光索力测试仪，另一段放置PVC激光反光板，激光索力测试仪连接温度传感器；
[0008]所述激光索力测试装置内包括激光测距模块、无线DTU模块和MCU模块；无线DTU模块与MCU模块连接，MCU模块与激光测距模块连接；
[0009]在缆索上安装激光发射装置，缆索的另一端放置一块PVC激光反光板，激光照射到PVC激光反光板上，接收端接收反射回的信号。
[0010]所述温度传感器为18B20温度传感器。
[0011]通过激光测距离得到缆索的长度，通过缆索整体长度变化，得到缆索的受力大小。
[0012]通过温度传感器18B20温度传感器.对缆索受力进行修正。
[0013]在缆索上安装激光发射装置，缆索的另一端放置一块反射板，激光照射到反射板上。接收端接收反射回的信号。通过激光得到缆索的实际距离。在缆索上放置一个温度传感器，测试缆索的温度.用于缆索长度的补偿。
[0014]缆索的测量长度减去缆索的初始长度通过温度传感器测试的缆索温度。进行长度的温度膨胀补偿。得到缆索的真实长度变化值，通过缆索的弹性模量，得到了缆索的受力大小。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]本实用新型通过测试缆索的实际长度对比缆索的初始长度，得到缆索的受力。解决了缆索安装后，在缆索表面贴表面电阻应变片无法获取初始力值，以及安装在缆索表面存在滑动，和表面PE护套不能真实反应内部缆索受力应变的问题，提高了测试精度；不需要安装时装入，缩短了构件的施工周期。
【附图说明】
[0017]图1本实用新型的安装结构示意图；
[0018]图2为本实用新型的激光索力测试仪内部模块示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图1、2对本实用新型进行详细描述:
[0020]一种激光索力测试装置，在缆索1.1 一端安装激光索力测试仪L 2，另一段放置PVC激光反光板1.3，激光索力测试仪1.2连接温度传感器1.4 ;
[0021]所述激光索力测试仪内包括激光测距模块2.4、无线DTU模块2.2和MCU模块2.3 ;无线DTU模块与MCU模块2.3连接，MCU模块2.3与激光测距模块2.4连接；
[0022]在缆索1.1上安装激光发射装置，缆索1.1的另一端放置一块PVC激光反光板
1.3，激光照射到PVC激光反光板1.3上，接收端接收反射回的信号。
[0023]所述温度传感器1.4为18B20温度传感器。
[0024]激光发射装置对发光板发射激光，激光反射回索力测试仪，通过相位法计算出两点间的距离。
[0025]激光索力测试仪连接18B20温度传感器，采集缆索上的温度用于补偿缆索的温度膨胀补偿。激光索力测试仪内部激光测距模块采用相位激光测距，内部采用两种光尺，粗尺选用(1-100)米精度是1/000为0.1米，精尺选用(0.01-0.1)米的量程精度为1毫米。这样合起来的光尺精度为1毫米通过双尺可以高精度检测缆索的长度变化。
[0026]缆索材料的初始长度，初始长度和弹性模量，初始长度的测试的环境温度，通过缆索的出厂规格书给出。缆索膨胀系数通过缆索材料为碳钢可知10.6 *10~(-6)。
[0027]通过激光测距得到缆索两端的距离，通过
[0028]L=L，-K*(C-C0)
[0029]L’:使用激光测试缆索两端的距离。
[0030]K:为缆索碳钢材料的膨胀系数为10.6 *10~(-6).
[0031]C:为缆索的温度
[0032]C0:为缆索出厂时测试长度的环境温度。
[0033]L:为温度补偿后的长度。
[0034]缆索的温补后长度变化公式为:
[0035]Δ L=L-L0
[0036]Λ L:缆索的温补后长度变化；
[0037]L:为温度补偿后的长度；
[0038]L。:为缆索出厂时测试长度；
[0039]根据金属材料力学公式
[0040]F= (AL/L *E)*S
[0041]Λ L:缆索的温补后长度变化；
[0042]L:为温度补偿后的长度；
[0043]E:为缆索的弹性模量
[0044]S:为缆索内部钢索的面积，由缆索规格书上提供。
[0045]激光索力测试仪内部单片机通过上述公式，激光模块测试的距离值转换为力值后，将力值数据通过DTU无线模块传给电脑用于缆索的安全监测。
【主权项】
1.一种激光索力测试装置，其特征在于:在缆索(1.1) 一端安装激光索力测试仪(1.2)，另一段放置PVC激光反光板(1.3)，激光索力测试仪(1.2)连接温度传感器(1.4); 所述激光索力测试仪内包括激光测距模块(2.4)、无线DTU模块(2.2)和MCU模块(2.3);无线DTU模块与MCU模块(2.3)连接，MCU模块(2.3)与激光测距模块(2.4)连接; 在缆索(1.1)上安装激光发射装置，缆索(1.1)的另一端放置一块PVC激光反光板(1.3)，激光照射到PVC激光反光板(1.3)上，接收端接收反射回的信号。
【专利摘要】本实用新型涉及一种激光索力测试装置，在缆索一端安装激光索力测试仪,另一段放置PVC激光反光板,激光索力测试仪连接温度传感器；所述激光索力测试装置内包括激光测距模块、无线DTU模块和MCU模块；无线DTU模块与MCU模块连接，MCU模块与激光测距模块连接；在缆索上安装激光发射装置，缆索的另一端放置一块PVC激光反光板，激光照射到PVC激光反光板上，接收端接收反射回的信号。本实用新型通过测试缆索的实际长度对比缆索的初始长度，得到缆索的受力。解决了缆索安装后，在缆索表面贴表面电阻应变片无法获取初始力值，以及安装在缆索表面存在滑动，和表面PE护套不能真实反应内部缆索受力应变的问题，提高了测试精度。
【IPC分类】G01S17/08, G01L5/04
【公开号】CN205102968
【申请号】CN201520650379
【发明人】徐帆, 王辅宋, 刘文峰, 刘付鹏, 李松, 陈志官, 何妍妍, 谢镇, 刘国勇
【申请人】江西飞尚科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年8月26日