[其他]高精度直接顯示強勁弦張(拉)力的測力電路

無效

• 申請號: 85103735
• 申請日: 1985-05-11
• 公開（公告）號: CN1003055B
• 公開（公告）日: 1989-01-11
• 發明（設計）人: 朱潤樞;楊祖耀;楊燕萍;張敩翎
• 申請（專利權）人: 浙江省建筑科學研究院
• 主分類號: G01L5/10
• 分類號: G01L5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種新的直接顯示強勁弦張（拉）力的測力電路，特別是強勁弦張（拉）力的測定精度可達測力誤差≤±1%。

本發明的測定對象強勁弦系指在張力作用下，同時又有剛度的金屬與非金屬弦。

現有的測力電路，據法國R.Mussia的制造預應力混凝土樓板梁用鋼絲的測量（MESURESDANSLAFABRICATIONDESPOUTRELLESENBETONPRECONTRAINTPARARMATURESADHEREETES，《Qualitycontrolofconcretestructures》，June17-21，1979，StookholmSwedon，P.101-107）一文介紹SARET和INSA咨詢部發明的測力儀器的電路是依照力頻關系為，式中：f-頻率;L-標距;N-強勁弦的張（拉）力;m₁-強勁弦的單位長度質量;并通過微處理器直接顯示張力，其測力誤差為±3.3%，供電電源220伏交流電。據蘇聯A.И.КУДИНОВ的電子式鋼筋預應力測試儀（ВЕТОНИЖЕПЕЭОВЕТОН，1960，№1，15-19，俄文）一文中介紹蘇聯建筑材料研究所研制成的頻率測量儀，其測量電路通過一級電壓信號放大，二級信號限幅，將正弦波信號通過電容成為脈沖信號，在電流計電路中使脈沖信號與電流強度成正比，在電流計上顯示頻率，根據力頻關系制成力一頻對照曲線，進行對比查找出相應的張（拉）力，其測力誤差≤±3.45%，據中國新疆維吾爾族自治區建筑科學研究所80-01《專題技術資料》關于數字式鋼筋應力測試儀簡介一文，其測量電路的組成有前置放大、（包括放大整形）、閘門輸入（包括主門）、計數（包括計數、記憶、顯示）、晶體振蕩、分頻、控制（包括門控雙穩）與穩壓電源等七個單位電路，其力頻關系依據為f＝1/2L，式中：E-材料的彈性模量;J-強勁弦的慣性矩。其測力誤差為≤±5%，電源為220伏交流。據湖南大學1975年第1期《科技資料》所介紹的頻率測力計，其測量電路組成有信號放大限幅電路，雙穩整形電路。開關電路，在電流計上顯示頻率，並按下列力頻關系

f＝1/2L

（式中：K′-由實測而得的修正系數）在電流計表面上刻度力值，電源為220伏交流。文中提出，估計測力誤差為≤±2%，但按文中所介紹的數據進行復算，其測力誤差至少有±3.95%，對其測力誤差的核算與分析如下：

湖南大學《科技資料》，1975，1，P.120“頻率測力儀”一文中，（五）.頻率測力儀性能，第4項，“測力精度：誤差小于2%”。

現按文中所介紹的數據復算，該文介紹性能參數如下：

“對于用得最多的φ^b4冷拔低碳鋼絲的拉力值，設有直接讀力的專檔，可直接讀得范圍在400kg-650kg的拉力值”。並介紹：“溫漂，在溫度補償后，在0℃～40℃范圍內小于±0.8Hz”;“電壓引起的漂移，電壓改變±0.1v時，頻率漂移±0.18Hz”，“電源部分用普通穩壓電源24伏”;“測力架跨長600mm，誤差±1mm”;“表頭讀數誤差±0.1Hz”。“指示表頭等級為1.5級”，“設有擴展刻度電路”。

計算如下：

φ^b4，L＝60cm，由力頻函數算得400kg時，振頻為183.1Hz，650kg時振頻為228.6Hz。在此測力頻段內。

650-400/228.6-183.1＝5.49kg/Hz

1、由溫漂引起的絕對誤差：

0.8Hz×6.49kg/Hz＝4.395kg

相對誤差：

4.395/400＝1.09%

2、由電壓變化引起的絕對誤差：

普通穩壓電流，穩壓精度按2%計算：

24伏×2%＝0.48伏

頻漂數：0.18×0.48/0.1＝0.864Hz，0.864×5.49＝4.75kg

相對誤差：

4.75/400＝1.1%

3、由跨距L的誤差引起的測力誤差：

由力頻函數直接算出L＝60cm時，在此頻段內，L相差1mm，頻率差為0.37～0.41Hz，按0.39Hz計算：

0.39×5.49＝2.14kg

2.14/400＝0.53%

4、由表頭為1.5級引起的誤差：