[發(fā)明專利]一種用于橋梁頻率信號(hào)強(qiáng)化識(shí)別的測(cè)量車系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011273306.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112362272B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永斌;王志魯;史康;徐昊;楊子儀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M5/00
• 分類號(hào): G01M5/00;B60P3/00
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種用于橋梁頻率信號(hào)強(qiáng)化識(shí)別的測(cè)量車系統(tǒng)，特征是，設(shè)計(jì)為：

測(cè)量車系統(tǒng)包括兩部分：測(cè)量車本身及其兩個(gè)振動(dòng)信號(hào)放大器，第一振動(dòng)信號(hào)放大器、第二振動(dòng)信號(hào)放大器；測(cè)量車本身設(shè)計(jì)為單軸雙輪或者設(shè)計(jì)為雙軸四輪，車廂為剛性塊，用于固定“振動(dòng)信號(hào)放大器”裝置；

其中，振動(dòng)信號(hào)放大器由豎向剛臂、柔性懸臂、剛性質(zhì)量塊三部分構(gòu)成，形成單自由度的彈簧-質(zhì)量系統(tǒng)；

所述豎向剛臂的底端固定于測(cè)量車輪軸的正上方，確保僅使測(cè)量車的豎向振動(dòng)信號(hào)向上傳遞至放大器；

所述柔性懸臂設(shè)計(jì)為細(xì)長(zhǎng)梁或薄板，由輕質(zhì)柔性材料制造而成，截面屬性沿縱向保持不變，即懸臂的撓曲剛度E_aI_a沿長(zhǎng)度方向?yàn)槌?shù)；柔性懸臂的內(nèi)側(cè)端通過(guò)機(jī)械措施與豎向剛臂的上端形成固結(jié)約束；

懸臂的外側(cè)端固定集中質(zhì)量剛性塊，由鐵質(zhì)材料制成，其質(zhì)量記為m_a；豎向剛臂與柔性懸臂固結(jié)點(diǎn)至懸臂外端質(zhì)量塊位置為柔性懸臂的有效長(zhǎng)度，記為l_a，其根據(jù)測(cè)試需求通過(guò)機(jī)械措施進(jìn)行調(diào)整；

在第二振動(dòng)信號(hào)放大器中，還包括豎向加速度傳感器，加速度傳感器固定于剛性質(zhì)量塊之上，用于記錄第二放大器的振動(dòng)信號(hào)；

第一振動(dòng)信號(hào)放大器抑制了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中測(cè)量車車體頻率的干擾，同時(shí)第二振動(dòng)信號(hào)放大器放大整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中橋梁頻率幅值；如此，從根本上做到提高信噪比，提高橋梁頻率指紋參數(shù)的識(shí)別效果；

其中，牽引車本身作為牽引設(shè)備提供系統(tǒng)動(dòng)力，拉動(dòng)測(cè)量車系統(tǒng)行駛過(guò)待測(cè)橋梁，測(cè)量車產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)被固定于車廂上第二振動(dòng)信號(hào)放大器的豎向加速度傳感器記錄，輸出測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量信號(hào)；

其中，所述兩個(gè)振動(dòng)信號(hào)放大器，為第一振動(dòng)信號(hào)放大器、第二振動(dòng)信號(hào)放大器，放大器參數(shù)被調(diào)節(jié)以改變放大器自振頻率：

將第一放大器頻率調(diào)諧至接近或者等于測(cè)量車頻率，測(cè)量車過(guò)橋振動(dòng)引起的放大器慣性力恰與測(cè)量車振動(dòng)方向相反，抑制測(cè)量車振動(dòng)信號(hào)中的車體頻率分量響應(yīng)，進(jìn)而增大測(cè)量車信號(hào)中橋梁頻率相對(duì)于車體頻率的幅值差，提高信噪比；

將第二放大器頻率調(diào)諧至接近或者等于橋梁頻率，由橋梁振動(dòng)傳遞至測(cè)量車再傳遞至放大器中的橋梁頻率分量響應(yīng)會(huì)由于“共振”原理而被放大，亦能提高信噪比，有利于強(qiáng)化橋梁頻率的識(shí)別；

第二振動(dòng)信號(hào)放大器中剛性質(zhì)量塊上的加速度傳感器所記錄的整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)即為本測(cè)量系統(tǒng)輸出的橋梁頻率信號(hào)數(shù)據(jù)。