[發明專利]一種基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法及裝置

在審

• 申請號: 202110461659.7
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113155343A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 張洪;廖棱;張森華;張向和;周建庭;劉惠玲;楊宏;夏潤川
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學;重慶市市政設施管理局
• 主分類號: G01L5/10
• 分類號: G01L5/10;G01N27/82
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.一種基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01：在待測拉索上激發激勵磁場，并基于磁諧振效應產生對應的諧振感應電壓；

S02：根據同一位置的諧振感應電壓變化情況判斷待測拉索的拉索拉力是否發生變化；

S03：沿待測拉索軸線方向獲取多個位置的諧振感應電壓，并根據各個位置的諧振感應電壓變化情況判斷待測拉索上是否存在損傷。

2.如權利要求1所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法，其特征在于：步驟S01中，在待測拉索上設置能夠產生互感的初級線圈和次級線圈；然后以次級線圈初始諧振頻率激勵初級線圈激發出激勵磁場，使得初級線圈與次級線圈產生磁諧振，并使得次級線圈中產生的諧振感應電壓得到增強。

3.如權利要求2所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法，其特征在于：步驟S02中，將初級線圈和次級線圈布置于待測拉索上的固定位置，并多次獲取該固定位置的諧振感應電壓；然后判斷待測拉索的拉索拉力是否發生變化：若該固定位置的諧振感應電壓未發生變化，則拉索拉力未發生變化；否則，拉索拉力發生變化。

4.如權利要求2所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法，其特征在于：步驟S03中，沿待測拉索的軸線方向不斷切換測量位置來布置初級線圈和次級線圈，并分別獲取各個測量位置的諧振感應電壓；然后判斷待測拉索上是否存在損傷：若各個測量位置的諧振感應電壓均未發生變化，則待測拉索上不存在損傷；否則，待測拉索上存在損傷。

5.如權利要求4所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法，其特征在于：步驟S03中，將諧振感應電壓發生變化的測量位置作為待測拉索的損傷位置。

6.如權利要求2所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測方法，其特征在于：預先根據諧振感應電壓與拉索拉力之間的對應關系標定得到諧振感應電壓-拉索拉力關系曲線，使得在獲取到對應的諧振感應電壓后能夠根據諧振感應電壓-拉索拉力關系曲線計算對應的拉索拉力。

7.一種基于磁諧振效應的拉索狀態監測裝置，其特征在于，基于權利要求1中所述的拉索狀態監測方法實施；具體包括：

雙線圈監測模塊，包括能夠產生互感的初級線圈和次級線圈；用于在初級線圈上以次級線圈初始諧振頻率激發激勵磁場，使得初級線圈與次級線圈產生磁諧振，并使得次級線圈中產生的諧振感應電壓得到增強；

信號發生模塊，與所述雙線圈監測模塊的初級線圈電連接；用于向初級線圈輸出激勵電流，以激發出對應的激勵磁場；

信號采集模塊，與所述雙線圈監測模塊的次級線圈信號傳輸連接，用于對應獲取次級線圈的諧振感應電壓信號；

中央處理模塊，用于接收次級線圈的諧振感應電壓信號，并根據諧振感應電壓信號對應判斷待測拉索的拉索拉力是否發生變化，以及判斷待測拉索上是否存在損傷。

8.如權利要求7所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測裝置，其特征在于：所述雙線圈監測模塊包括監測時套設于待測拉索上的線圈骨架，纏繞在所述線圈骨架上并與所述線圈骨架組成初級線圈的第一線圈，與所述第一線圈間隔設置且纏繞在所述線圈骨架上并與所述線圈骨架組成次級線圈的第二線圈，以及罩設于所述線圈骨架上且能夠覆蓋所述第一線圈和所述第二線圈的磁屏蔽外殼。

9.如權利要求7所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測裝置，其特征在于：還包括位移控制模塊；所述位移控制模塊用于帶動拉索狀態監測裝置沿待測拉索的軸線方向移動。

10.如權利要求7所述的基于磁諧振效應的拉索狀態監測裝置，其特征在于：所述信號發生模塊和所述雙線圈監測模塊的初級線圈之間還設置有功率放大模塊；所述功率放大模塊用于放大所述信號發生模塊輸出的激勵電流。