[發明專利]一種應用于橋梁超載與側翻預警的高精度壓力測量方法有效
| 申請號： | 202010022095.2 | 申請日： | 2020-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN111207862B | 公開（公告）日： | 2021-07-20 |
| 發明（設計）人： | 熊柱紅;劉東;侯偉 | 申請（專利權）人： | 四川省建筑科學研究院有限公司 |
| 主分類號： | G01L1/10 | 分類號： | G01L1/10;G01L1/26 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 李朝虎 |
| 地址： | 610000 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 應用于 橋梁 超載 預警 高精度 壓力 測量方法 | ||
1.一種應用于橋梁超載與側翻預警的高精度壓力測量方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
步驟S1、基于矢量網絡分析儀測量不同溫度下的壓電傳感器等效參數；
步驟S2、根據步驟S1測量的壓電傳感器等效參數，建立等效參數中動態電感L1、動態電阻R1與溫度T的二維關系T＝FT(R1,L1)，實現壓電傳感器溫度感知；
步驟S3、根據步驟S2，采用二元溫度補償方法來補償壓力-頻率曲線，進而計算出壓力P；
步驟S2中建立等效參數中動態電感L1、動態電阻R1與溫度T的二維關系T＝FT(R1,L1)，具體地：
其中，p00＝-138319.78,p10＝-1395.51,p01＝5120.64,p11＝20.27,p02＝-45.19；
步驟S3具體包括如下步驟：
步驟S30：根據步驟S1測量的壓電傳感器等效參數，建立溫度與反諧振頻率的關系faT＝F1(T)，其中，faT為反諧振頻率，F1(T)為溫度函數，T為溫度；
步驟S31：建立反諧振頻率偏移量與壓力的關系P＝F2(ΔfaP)，其中，P為壓力，F2(△fap)為反諧振頻率偏移量函數，ΔfaP為反諧振頻率偏移量；
步驟S32：使用中，根據所測相頻曲線，測量等效參數L1x,R1x與反諧振頻率fax，根據步驟S2中T＝FT(R1,L1)函數調取此時溫度為Tx＝FT(R1x,L1x)，根據步驟S30中faT＝F1(T)計算溫度Tx相對于溫度T0的反諧振頻率偏移量ΔfaT＝F1(Tx)-F1(T0)；由步驟S31中P＝F2(Δfax-ΔfaT)計算出壓力；
步驟S30中建立溫度與反諧振頻率的關系faT＝F1(T)，具體地：
faT＝F1(T)＝15861655.97+13.24T-0.14T2+0.0019T3；
步驟S31中建立反諧振頻率偏移量與壓力的關系P＝F2(ΔfaP)，具體地：
P＝F2(ΔfaP)＝-0.0674+0.1129ΔfaP。
2.根據權利要求1所述的一種應用于橋梁超載與側翻預警的高精度壓力測量方法，其特征在于，步驟S1之前還包括步驟S0、進行壓電傳感器在橋梁上的布置，其中，所述壓電傳感器采用壓電薄膜傳感器；步驟S0具體包括如下：
將壓電薄膜傳感器設置于橋梁的橡膠墊層與鋼板層的邊緣，并由壓電薄膜傳感器的薄膜電極引出導線；每個支座設置4片壓電薄膜傳感器，并由多路開關通過控制界面選通其中一路。
3.根據權利要求2所述的一種應用于橋梁超載與側翻預警的高精度壓力測量方法，其特征在于，所述壓電薄膜傳感器的壓電薄膜采用ZnO薄膜或者AlN薄膜或者PZT薄膜。
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