[實用新型]一種桁架結構損傷診斷裝置

有效

• 申請號: 201220403190.8
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN202903763U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 楊秋偉;楊麗君;孫斌祥
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01B21/32
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 鄭宏幟

技術領域

本實用新型屬于土木工程學科的結構破損診斷領域，涉及一種桁架結構損傷診斷裝置。

背景技術

桁架結構在許多工業及民用建筑中廣泛應用，如空間屋架、塔吊、輸電塔架、桁架橋梁等。由于使用年限的增長，以及環境腐蝕、災害荷載等的影響，桁架結構將不可避免的發生損傷，必須對結構中的損傷狀況作出及時準確的診斷，以便于維修加固避免災難性的后果發生。

傳統的損傷診斷方法或裝置，大多都是利用可視的局部的實驗方法，如超聲波方法、磁場方法、溫度場方法以及采用該方法的各類裝置等。然而上述方法或裝置，存在如下缺陷：首先，要求事先大概知道損傷位置，其次，要求被檢測部位設備可以到達，因此預判性較差，工作量大耗費高，且不適用于大型土木工程結構的損傷診斷。

有鑒于此，本發明人結合從事結構損傷診斷領域研究工作多年的經驗，對上述技術領域的缺陷進行長期研究，本案由此產生。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供了一種桁架結構損傷診斷裝置，結構簡單，成本低廉，易于操作實施，能檢測出微小損傷，并能對桁架結構的健康工作狀況作長期監測。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種桁架結構損傷診斷裝置，包括無線應變傳感器、無線數據采集儀器和桿件損傷狀況診斷器；無線應變傳感器的數目有多個，以保證待測桁架結構中每根桿件的中部均安裝有一個無線應變傳感器；無線數據采集儀器可獲取各無線應變傳感器的數據，從而可定期采集待測桁架結構在相同的靜態條件下（即結構完全靜止，沒有發生振動的情況）各桿件的應變值，并將該應變值傳輸給桿件損傷狀況診斷器；桿件損傷狀況診斷器包括可求出每根桿件的應變變化率的求應變變化率模塊，可根據應變變化率與某一事先定義的閥值做比較并得出待測桁架結構中各桿件的損傷狀況診斷結論的比較及診斷輸出模塊，以及與上述兩模塊相連并提供其所需電壓的穩壓電源模塊。

進一步，所述求應變變化率模塊，是指可將每次采集的應變數據和上一次采集的應變數據求差值，然后再將差值除以上一次的應變值即得應變變化率，并將該應變變化率值傳輸給比較及診斷輸出模塊；所述比較及診斷輸出模塊，是指可將所得的應變變化率值跟閥值做比較，小于閥值所對應的那些桿件即可診斷為未損傷桿件，而大于閥值所對應的那些桿件即可診斷為發生損傷的桿件，且應變變化率越大則說明損傷程度越嚴重。

本實用新型根據桁架結構受力及變形特點，并利用最新的測試技術，提出一種新的桁架結構損傷診斷裝置。其具體工作原理如下：

通過在桁架結構的各根桿件中部安裝無線應變傳感器，并由無線數據采集儀器定期采集結構在相同的靜態條件下(即結構完全靜止，沒有發生振動的情況)各桿件的應變值，將采集的應變數據通過桿件損傷狀況診斷器，即可對桁架結構的損傷狀況作出準確診斷。

本實用新型的有益成果為：第一，本實用新型無需要求事先大概知道損傷位置，克服了現有技術預判性較差的缺陷；第二，本實用新型所用設備簡單，成本低廉，易于操作實施；第三，本實用新型克服了現有技術工作量大耗費高的缺陷，可方便適用于大型土木工程結構的損傷診斷；第四，本實用新型能檢測出微小損傷，并能對桁架結構的健康工作狀況作長期監測。

為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施示意圖。其中圖中1是無線應變傳感器；2是無線數據采集儀器，3是桿件損傷狀況診斷器。

具體實施方式

本實用新型一種桁架結構損傷診斷裝置，如圖1所示，一種桁架結構損傷診斷裝置，包括無線應變傳感器1、無線數據采集儀器2和桿件損傷狀況診斷器3。

無線應變傳感器的數目有多個，以保證待測桁架結構中每根桿件的中部均安裝有一個無線應變傳感器。無線數據采集儀器可獲取各無線應變傳感器的數據，從而可定期采集待測桁架結構在相同的靜態條件下（即結構完全靜止，沒有發生振動的情況）各桿件的應變值，并將該應變值傳輸給桿件損傷狀況診斷器。上述技術方案中，所述的無線應變傳感器可以由市場購買得到，，在本實施例中，無線應變傳感器的數目等于待測桁架結構中桿件的數目，且每個無線應變傳感器均安裝于每根桿件的中部。所述的無線數據采集儀器可以由市場購買得到，根據情況定期（如每月一次）采集應變數據，每次采集數據時應使結構處于相同的靜態條件下（即結構完全靜止，沒有發生振動的情況）。