[發明專利]一種空間桁架結構損傷檢測裝置

在審

• 申請號: 201711268299.9
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108061530A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 馮曉東;蔣舸
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: G01B17/04
• 分類號: G01B17/04
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

本發明公開了一種空間桁架結構損傷檢測裝置，包括無線應變能傳感器、無線數據采集儀和桿件損傷狀況檢測器；所述無線應變能傳感器安裝在待測空間桁架結構中的每根桿件的中部，用于接收該桿件全部彈性波信號并其轉換成電信號，從而實現每根桿件在相同的靜態條件下由電信號轉化的應變能值的采集，并將采集到的數據通過無線數據采集儀發送到桿件損傷狀況檢測器；所述桿件損傷狀況檢測器用于接收無線數據采集儀所發送的各桿件的應變能值，并根據這些數據完成空間桁架結構損傷情況的評估。本發明只需要一臺無線數據采集儀器和若干個無線應變能傳感器，易于操作實施，能檢測出微小損傷，并能對空間桁架結構的健康工作狀況作長期檢測。

技術領域

本發明涉及土木工程學科的結構受損檢測領域，具體涉及一種空間桁架結構損傷檢測裝置。

背景技術

空間桁架結構廣泛應用于工業及民用建筑，如屋架、輸電塔架、桁架橋梁等。工程結構服役年限在幾十年甚至上百年，環境侵蝕、材料老化、疲勞效應及突發災難等將不可避免的導致結構的損傷積累和抗力衰減，必須對結構中的損傷狀況作出及時準確的檢測，以便于維修加固避免災難性的后果發生。

傳統的損傷檢測裝置，大多數是局部的實驗方法，如超聲波方法、溫度場方法等。然而上述裝置存在如下缺陷：首先，需要提前知道損傷的大概位置；其次，要求充分的空間滿足檢測設備使用。因此傳統方法的預判性較低、工作量大、耗費高，不適用于大型土木工程結構的損傷檢測。

有鑒于此，本發明人結合從事空間桁架結構損傷檢測領域研究工作多年的經驗及長期研究，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種空間桁架結構損傷檢測裝置，成本低廉，易于操作實施，能檢測出微小損傷，并能對空間桁架結構的健康工作狀況作長期檢測。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種空間桁架結構損傷檢測裝置，包括無線應變能傳感器、無線數據采集儀和桿件損傷狀況檢測器；所述無線應變能傳感器安裝在待測空間桁架結構中的每根桿件的中部，用于接收該桿件全部彈性波信號并其轉換成電信號，從而實現每根桿件在相同的靜態條件下由電信號轉化的應變能值的采集，并將采集到的數據通過無線數據采集儀發送到桿件損傷狀況檢測器；所述桿件損傷狀況檢測器用于接收無線數據采集儀所發送的各桿件的應變能值，并根據這些數據完成空間桁架結構損傷情況的評估。

優選地，所述桿件損傷狀況檢測器內設有求應變能變化率模塊，用于根據所接收到的電信號轉化的應變能值進行每根桿件應變能變化率的計算；

比較及檢測輸出模塊，用于所得的根據應變能變化率與某一事先定義的閥值做比較并得出待測空間桁架結構中各桿件的損傷狀況檢測結論；

穩壓電源模塊，與上述兩模塊相連，并提供其所需電壓。

優選地，所述求應變能變化率模塊通過以下方法進行應變能變化率的計算：

設經過無線數據采集儀器第一次采集的應變能數據為第二次采集的應變能數據為則各桿件的應變能變化率ΔUi可由下列公式求得：