[發明專利]一種評估腐蝕斷絲的智能拉索系統及其分析方法

有效

• 申請號: 202010711093.4
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111912907B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 鄒易清;蔣立軍;武新軍;石偉;蘇琦;韋耀淋;朱永權;蒲永官;覃磊;龐銳劍;黃永玖;段淑玉;梁冰
• 申請（專利權）人: 柳州歐維姆機械股份有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/24;G01N29/46
• 代理公司: 廣西曙光知識產權代理有限公司 45132
• 代理人: 賴立強

本發明公開一種評估腐蝕斷絲的智能拉索系統及其分析方法，包括拉索、磁致伸縮導波傳感器、監測設備以及遠程設備，磁致伸縮導波傳感器包括激勵單元和接收單元，激勵單元和接收單元與拉索的索體耦合為一體；監測設備與激勵單元和接收單元線纜連接，監測設備與遠程設備信號連接；監測設備用于接收遠程設備的指令并控制激勵單元和接收單元進行磁致伸縮導波監測；遠程設備用于遠程遙控監測設備發送監測指令并接收采集到的導波信號進行實時對比分析，評估拉索腐蝕斷絲狀態。本發明能夠實時監控動態導波數據，自動快速識別導波信號中索力、邊界條件等動態變化并修正，準確識別出腐蝕斷絲反饋信號。

技術領域

本發明涉及橋梁拉索監測技術領域，具體是一種評估腐蝕斷絲的智能拉索系統及其分析方法。

背景技術

近年來開始興起通過磁致伸縮效應原理來檢測鋼索損傷的檢測方法，相比其他檢測方法，磁致伸縮導波無損檢測技術在橋梁纜索腐蝕斷絲檢測方面具有檢測長度大，覆蓋結構區域廣，可接近位置遠離檢測儀器難以到達的區域，無需開挖或拆除包覆層、防腐層等獨特的優勢，但目前在應用過程中，基于單次檢測拉索腐蝕斷絲導波信號，沒有拉索完好狀態下導波信號，即本底信號的特性參數作為依據，使得判定拉索腐蝕斷絲程度存在分析復雜、精度不高，在不同索力和邊界條件等因素下導波信號存在差異等問題，這給導波檢測帶來許多不確定性。

發明內容

針對上述現有缺陷，本發明提供了一種評估腐蝕斷絲的智能拉索系統及其分析方法，能夠實時監測拉索的磁致伸縮導波信號，解決了現有磁致伸縮導波在檢測拉索腐蝕斷絲過程中精度不高、操作不便等問題。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種評估腐蝕斷絲的智能拉索系統，其特征在于：包括拉索、磁致伸縮導波傳感器、監測設備以及遠程設備，所述磁致伸縮導波傳感器包括激勵單元和接收單元，所述激勵單元和接收單元為圓環結構，所述激勵單元和接收單元與拉索的索體耦合為一體；所述監測設備與激勵單元和接收單元線纜連接，監測設備與遠程設備信號連接；所述監測設備用于接收遠程設備的指令并控制激勵單元和接收單元進行磁致伸縮導波監測；所述遠程設備用于對遠程遙控監測設備發送監測指令并接收采集到的導波信號進行實時對比分析，評估拉索腐蝕斷絲狀態。

作為優選地，所述激勵單元和接收單元耦合于預埋管內的索體上。

作為優選地，所述激勵單元和接收單元耦合在拉索錨拉板上部外露的索體上。

作為優選地，本發明還提供一種評估腐蝕斷絲的智能拉索系統的分析方法，包括以下步驟：

(1)將激勵單元和接收單元耦合在拉索出廠前的索體上，監測設備發送激勵信號至激勵單元中，采集拉索張拉過程中不同張拉力下接收單元的感應電信號，獲取多組無缺陷標樣的測量信號a0，通過檢測設備發送至遠程設備作為開始服役后的識別參考信號；

(2)監測設備發送激勵信號至激勵單元中，采集拉索在橋梁上張拉和附件安裝完成開始服役后接收單元的感應電信號為測量信號a1，發送至遠程設備與測量信號a0對比，識別出測量信號a1在該張拉力下對應的測量信號a0的本底信號參數b1，以及索力、邊界條件反饋信號a2；

(3)監測設備發送激勵信號至激勵單元中，采集拉索在監測服役期間接收單元的感應電信號為測量信號a3，發送至遠程設備與開始服役拉索的測量信號a1實時對比；如有異常，遠程設備將對測量信號a3和測量信號a1兩信號相減或平方放大后再相減，并實時顯示相減后信號a4，將相減后信號a4與索力、邊界條件反饋信號a2對比，如一致，則拉索無損傷，并重新識別該張拉力下對應的測量信號a0的本底信號參數b1’，以及索力、邊界條件反饋信號a2’；如果相減后信號a4與索力、邊界條件反饋信號a2對比不一致，則遠程設備判定該異常信號為拉索腐蝕斷絲反饋信號；

(4)監測設備進一步對異常的測量信號a3進行分析，根據本底信號參數b1在其索力、邊界條件下的衰減系數α計算公式如下：