一种金属结构健康监测方法及监测用低温焊接方法与流程

文档序号:30521219发布日期:2022-06-25 04:59阅读:91来源:国知局

1.本发明属于桥梁健康监测领域,尤其涉及一种金属结构健康监测方法及监测用低温焊 接方法。


背景技术:

2.金属的共性是导电,每种金属都有其固定电阻率,一段金属体的电阻在常温常压下只会 随着截面的变化而变化,要实时测量这些金属的电阻,一定会用金属导线连接被测金属与测 量仪器。特别是户外受力金属结构体,如通信铁塔,输变电铁塔,尤其是桥梁上的吊杆, 拉索锚头,叉耳索头等端点的金属是主要受力点,这些端点都有有机防护防锈层,不能使 用钻孔铆接、高温焊接等影响受力性能的方法连接金属导线。
[0003][0004]


技术实现要素:

[0005]
本发明的目的在于提供一种金属结构健康监测方法及监测用低温焊接方法,解决上述 现有技术中无法对通信铁塔,输变电铁塔,特殊结构桥梁的金属结构进行健康监测以及监 测时高温焊接、钻孔铆接对金属结构造成受力损害的技术问题。
[0006]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]
一种金属结构健康监测方法,通过监测金属材料的电阻变化情况,实现实时的对金属 材料的截面变化进行监控,在待监控金属结构的受力部位两端均匀焊接若干金属导线,所 述金属导线中部连接电阻测量仪器,所述电阻测量仪器内具有无线通信模块,测量模块, 供电模块,所述无线通信模块与中央控制器实现数据交换,所述中央控制器具有异常报警 提醒装置,当电阻测量仪器测量数值超于预设范围时中央控制器进行报警,并显示对应测 量仪器的位置及编号信息。
[0008]
本发明的一种金属结构健康监测方法,所述待监控金属结构为常规形状或异形金属结 构,所述异形金属结构包括桥梁上的吊杆、拉索锚头或叉耳索头等。
[0009]
本发明的一种金属结构健康监测方法,所述电阻测量仪器具有声、光异常报警装置, 当监测数值超过阈值时进行闪烁和声音提醒。
[0010]
本发明的一种金属结构健康监测方法,所述待监控金属结构与金属导线采用低温焊接 方法。
[0011]
本发明的一种监测用低温焊接方法,对待监控金属结构的防护层表面进行钻孔,所述 钻孔深度以达到金属结构本体表面为止,所述钻孔处裸露的金属结构本体表面进行打磨拉 毛后涂布低温助焊剂形成待焊接面,所述待焊接面处采用温控烙铁熔化锡条后对金属导线 进行焊接,完成焊接后在金属导线与金属结构的焊接点处涂布保护涂料进行防防锈保护。
[0012]
本发明的一种监测用低温焊接方法,所述金属导线为铜导线,所述铜导线表面进
行塑 封绝缘。
[0013]
本发明的一种监测用低温焊接方法,所述低温助焊剂为一种或多种具有对待监控金属 结构表面具有腐蚀作用的酸性溶液的组合。
[0014]
本发明的一种监测用低温焊接方法,所述待监控金属结构的防护层表面钻孔的孔径大 于铜导线的直径。
[0015]
本发明的一种监测用低温焊接方法,所述温控烙铁的温度高于锡条融化温度。
[0016]
本发明产生的有益效果是:本发明提出一种金属结构健康监测方法及监测用低温焊接 方法,通过在常规形状及异形受力结构两端设置金属导线,并与测量仪器连接,从而可以 实现实时的对桥梁主体的健康情况进行在线监测,并且在出现病害时能够实时的报警以及 提示病害位置,同时通过低温焊接方法,在达到监测效果的同时不影响金属结构主体的受 力安全。
具体实施方式
[0017]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施 例。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本 发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实 施例,都属于本发明保护的范围。
[0018]
一种金属结构健康监测方法,通过监测金属材料的电阻变化情况,实时的对金属材料 的截面变化进行监控,在待监控金属结构的受力部位两端均匀焊接若干金属导线,所述金 属导线中部连接电阻测量仪器,所述电阻测量仪器内具有无线通信模块,测量模块,供电 模块,所述无线通信模块与中央控制器实现数据交换,所述中央控制器具有异常报警提醒 装置,当电阻测量仪器测量数值超于预设范围时中央控制器进行报警,并显示对应测量仪 器的位置及编号信息。
[0019]
本发明的优选实施例中,所述待监控金属结构为常规形状或异形金属结构,所述异形 金属结构包括桥梁上的吊杆、拉索锚头或叉耳索头等。
[0020]
本发明的优选实施例中,所述电阻测量仪器具有声、光异常报警装置,当监测数值超 过阈值时进行闪烁和声音提醒。
[0021]
本发明的优选实施例中,所述待监控金属结构与金属导线采用低温焊接方法。
[0022]
一种监测用低温焊接方法,对待监控金属结构的防护层表面进行钻孔,所述钻孔深度 以达到金属结构本体表面为止,所述钻孔处裸露的金属结构本体表面进行打磨拉毛后涂布 低温助焊剂形成待焊接面,所述待焊接面处采用温控烙铁熔化锡条后对金属导线进行焊接, 完成焊接后在金属导线与金属结构的焊接点处涂布保护涂料进行防防锈保护。
[0023]
本发明的优选实施例中,所述金属导线为铜导线,所述铜导线表面进行塑封绝缘。
[0024]
本发明的优选实施例中,所述低温助焊剂为一种或多种具有对待监控金属结构表面具 有腐蚀作用的酸性溶液的组合。
[0025]
本发明的优选实施例中,所述待监控金属结构的防护层表面钻孔的孔径大于铜导线的 直径。
[0026]
本发明的优选实施例中,所述温控烙铁的温度高于锡条融化温度。
[0027]
其中:对大跨径桥梁的斜拉索,悬索桥的主缆、吊杆,承式拱桥的吊索等钢丝绳的每 根细钢丝端点进行单根或多根,多股电阻监测时,每根铜导线端点打磨拉毛并用低温焊接 金属铜导线并塑封绝缘,以保证可以最小单位以单根钢丝测量其是否锈蚀致截面变小或断 裂,也可多根,多股共同监测其整体有无变化,操作时,根据测量仪器金属导线的直径, 选择大于该直径的钻头,在待监控金属结构保护层上钻孔,钻至待监控金属结构本体层并 打磨拉毛,通过酸性溶液的腐蚀,在待监控金属结构表面形成焊接连接面,再用温控烙铁 头熔化锡后粘锡液焊接金属导线在高强度钢表面,此时酸性溶液同时对焊接滴剂形成冷却 效果,实现了低温焊接连接,最后涂布保护涂料对该焊接点进行防锈保护。
[0028]
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“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 位置关系为相对位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限 制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连 接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连, 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术 语在本发明中的具体含义。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两 个或两个以上。
[0030]
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而 所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
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