[實(shí)用新型]橋梁應(yīng)變力智能檢測儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820074415.3
• 申請日: 2008-04-15
• 公開（公告）號: CN201193944Y
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉松;崔雁松;劉南平
• 申請（專利權(quán)）人: 天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01L1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)變力檢測儀，特別涉及一種同時適用于靜載和動載條件下的用于橋梁應(yīng)變力檢測的智能檢測儀。

背景技術(shù)

橋梁應(yīng)變量是衡量橋梁承載能力和運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)。無論在靜載(即橋梁上車輛靜止不動)或動載條件下，當(dāng)橋梁的鋼筋內(nèi)部應(yīng)變量超過最大允許值時，如果不能及時發(fā)現(xiàn)和整治，一旦車輛行經(jīng)橋梁就會十分危險，甚至發(fā)生梁斷車毀的災(zāi)難性事件。

傳統(tǒng)的橋梁應(yīng)變量測量所使用設(shè)備還包括應(yīng)變儀、巡回檢測儀和微機(jī)，相關(guān)機(jī)械部件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，搬運(yùn)和使用極不方便；并且靜載的應(yīng)變值、動載的應(yīng)變量測量，須要分別進(jìn)行。靜載應(yīng)變值測量采用雙橋串聯(lián)結(jié)構(gòu)的直流半橋電橋，用“零點(diǎn)測讀法”測量。即其中一個為測量電橋(由兩個應(yīng)變片和兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻構(gòu)成半橋)，另一個為讀數(shù)電橋(由4個手動電位器構(gòu)成)。加載前讀數(shù)電橋的“初值”零點(diǎn)和“加載”后的再讀零點(diǎn)都是通過手工調(diào)節(jié)。動載時應(yīng)變量的測量電橋為交流電橋，由于動載下橋梁結(jié)構(gòu)變形，電橋失去平衡，其輸出電平隨時間變化，無法使用靜載測量的“零點(diǎn)測讀法”來測量動態(tài)應(yīng)變量，其測量誤差較大，精度較低。而且，動載時采用交流電橋使儀器的電路設(shè)計變得十分復(fù)雜。

實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容

本實(shí)用新型是為了解決上述缺陷而設(shè)計的，其目的是提供一種測量精度高、電路設(shè)計更為簡單、通用性好、能夠自動調(diào)零、同時自動檢測靜載應(yīng)變值和動載應(yīng)變量的橋梁應(yīng)變力智能檢測儀。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：橋梁應(yīng)變力智能檢測儀主要包括壓力傳感器、測量電橋、調(diào)零電橋、程控放大電路、微處理器、鍵盤、液晶顯示器、微型打印機(jī)和USB接口等；壓力傳感器的輸出端與測量電橋的輸入端相連，測量電橋的輸出端與程控放大器的輸入端相連；微處理器的一個輸入端與程控放大器的輸出端相連，微處理器的另一輸入端與鍵盤連接；微處理器的一個輸出端與調(diào)零電橋的輸入端相連，調(diào)零電橋的輸出端與測量電橋的另一輸入端相連；微處理器另有三個輸出端分別與液晶顯示器、微型打印機(jī)和USB接口連接；測量前，調(diào)零電橋自動回至平衡位置；當(dāng)橋梁應(yīng)變力發(fā)生變化時，通過壓力傳感器輸出信號，經(jīng)測量電橋檢測、程控放大器放大，將信號送入微處理器進(jìn)行A/D變換及運(yùn)算處理，處理后的應(yīng)變量可通過液晶顯示器顯示，微型打印機(jī)打印并經(jīng)USB接口與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。

本實(shí)用新型的有益效果：其創(chuàng)新技術(shù)在于該檢測儀采用同一個測量電橋分別完成靜載應(yīng)變值和動載條件下的橋梁應(yīng)變量的檢測，使電路設(shè)計更為簡單、通用性好；并實(shí)現(xiàn)了調(diào)零電橋自動調(diào)零，程控放大電路采取零點(diǎn)漂移自動調(diào)節(jié)和自動增益控制等措施，擴(kuò)大了檢測范圍，保證了測量結(jié)果的精確度和可靠性。

(1)靜載、動載通用：

靜載測量前，調(diào)零電橋的數(shù)字電位器在程序控制下自動置于中心位置，電橋處于平衡狀態(tài)；加載后，電橋失去平衡。程控放大電路在加載前后，分別將測量電橋與調(diào)零電橋輸出電壓之差值作為“初值”和“加載值”進(jìn)行放大并送入微處理器。微處理器由“初值”和“加載值”之差及相應(yīng)的關(guān)系式即可得出本次靜載下的變化量。多次自動測試，取其平均值即為靜載作用下的應(yīng)變值。

動載測量前，調(diào)零電橋自動回到平衡位置。程控放大電路將此時的測量電橋的偏移輸出量進(jìn)行放大后送入微處理器；加載過程中，微處理器不斷自動記錄下車輛行進(jìn)過程中若干的加載值；加載后，選取這些加載值中的最大值并與測量電橋的初始偏移輸出量(初值)相減即為實(shí)際最大應(yīng)變量。

(2)檢測范圍廣，測量精度高：調(diào)零電橋自動調(diào)零，能夠有效地克服零點(diǎn)漂移問題，克服了原有手動調(diào)零的麻煩與不準(zhǔn)確，保證了測量結(jié)果的精確度和可靠性；程控放大電路采用精密放大器，并通過微處理器實(shí)現(xiàn)自動增益控制，從而擴(kuò)大了儀器的檢測范圍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1是本實(shí)用新型的工作原理方框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路圖；圖3是本實(shí)用新型的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：