[發明專利]一種智能檢測抗震設備自復位的系統

有效

• 申請號: 201710036100.3
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106595470B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳晨;張連英;王佳慶;劉忠智;王昊程;祁明浩;劉展;秦天琦
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

本發明提供一種智能檢測抗震設備自復位的系統，其特征在于，應用于抗震設備的記憶合金的自恢復性測量，包括測量單元、處理單元、數據傳輸單元、報警單元、供電單元，其中測量單元包括電橋電阻測量電路、溫度測量電路、A/D轉換電路、基準電壓電路，其中處理單元包括運算子模塊和比較子模塊。該系統可以實時檢測抗震設備中記憶金屬的應變量，及時發現在抗震減震設備中記憶合金發生偶然的錯位或者設備荷載過大應變量超過極限，同時報警。

技術領域

本發明涉及建筑領域和機械工程領域中的一種抗震技術，特別是一種智能檢測抗震設備自復位的系統。

背景技術

目前抗震減震問題仍是建筑領域和機械工程領域的研究重點，尤其是近年來形狀記憶合金材料的突破性發展進一步推動了抗震減震研究的創新。形狀記憶合金中的記憶合金具有強度高、比重小、耐久度好、疲勞壽命長等許多優勢，因此被廣泛應用在各類工程領域和結構領域中抗震減震設備中。

專利“一種繩式自復位形狀記憶合金抗震減震支座(申請號為201310613180.6)”、專利“用于大跨度空間結構(網架)的智能隔震減震記憶合金支座(申請號為201210562576.8)”、專利“一種自復位抗拉扭形狀記憶合金阻尼器(申請號為201310608531.4)”等中均記載了采用記憶記憶合金作為抗震材料，上述三種設備在消能效果、抗拉扭能力、自復位能力上較其他設備有明顯的優勢。

但是實際使用過程中，例如部分建筑抗震設備安裝在空間狹窄或環境惡劣的地方，或者部分機械設備的阻尼器安裝在不方便觀察的地方，這些情況制約了技術人員對設備的定期檢查。這種情況影響了我們在抗震設備使用過程中對其狀態的實時監測，尤其是對設備的自復位狀態的監測。抗震設備有沒有復位或者自復位效果如何都直接影響到抗震設備的抗震減震效果，因此，在必要的項目中或者特殊要求下，我們應當對抗震設備的復位狀態進行監測。根據現在智能建筑和建筑安全發展趨勢，不久智能建筑系統可能會將建筑抗震設備信息納入監測范圍。因此本系統將結合物聯網遠程無線通信技術對采集到的設備自復位相關數據傳輸到云端，通過云端技術實時分析進行反饋，顯示設備是否處于正常工作狀態

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能檢測抗震設備自復位的系統，該系統可以實時檢測抗震設備中記憶金屬的應變量，及時發現在抗震減震設備中記憶合金發生偶然的錯位或者設備荷載過大應變量超過極限，同時報警。

一種智能檢測抗震設備自復位的系統，應用于抗震設備的記憶合金的自恢復性測量，包括測量單元、處理單元、數據傳輸單元、報警單元、供電單元，其中測量單元包括電橋電阻測量電路、溫度測量電路、A/D轉換電路、基準電壓電路，其中處理單元包括運算子模塊和比較子模塊。具體地電橋電阻測量電路測量記憶合金的參數，溫度測量電路獲取記憶合金周圍環境的溫度，A/D轉換電路將采集到的記憶合金的參數和溫度轉化為數字信號，基準電壓電路為電橋電阻測量電路和A/D轉換電路提供基準電壓，運算子模塊根據記憶合金的參數和溫度獲取記憶合金的應變量，比較子模塊比較記憶合金的應變量和初始長度并輸出比較結果，數據傳輸單元傳輸比較結果，報警單元根據比較結果選擇報警，供電單元為系統提供工作電壓。

本發明通過對使用了記憶合金的抗震減震設備進行分析，當設備荷載或受力時記憶合金發生應變，應變量的大小決定了記憶合金的長度和截面積，而長度和截面積又改變了記憶鈦合金的電阻，通過精確測量其電阻獲取記憶合金的形變量，再通過實時測量設備所處的環境溫度并參與分析溫度對記憶合金電阻率的影響，就能準確說明設備所處的狀態了。由于本系統采用的簡單易測的物理量和低成本的電子元件，所以可以保證既能精確反映設備狀態的同時又能以低成本、低能耗的方式實現該方案。

下面結合說明書附圖對本發明作進一步描述。

附圖說明

圖1為本發明的系統原理框圖。

圖2為電橋電阻測量電路示意圖。

圖3為單片機STM32F103RBT6的電路設計圖。