一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108731860A(43)申请公布日2018.11.02(21)申请号201810479858.9(22)申请日2018.05.18(71)申请人深圳市奇普仕科技有限公司地址518000广东省深圳市龙岗区坪地街道坪西社区富泰南路7号三楼(72)发明人江家麟(51)Int.Cl.G01L1/24(2006.01)G01L5/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法,包含缆索钢丝、锚固填料、锚杯、分丝板和光纤应变传感器，其特征在于：检测方法包括以下步骤：S1：以锚固区的尺寸、缆索钢丝数量来确定光纤应变传感器的植入位置，且保证光纤应变传感器与锚固区内缆索钢丝的方向平行；S2：光纤应变传感器植入缆索锚固区需在缆索成缆工艺中的钢丝墩头环节和锚头浇铸环节之间；S3：光纤应变传感器的传感器信号引出线自分丝板预留孔引出，然后添加稳定剂进行灌锚，待锚头浇铸固化之后对锚头进行退火处理；S4：利用缆索超张拉过程中的拉力值对传感器应变数据进行标定，本发明可以最大限度的减小数据输出线长度，不仅降低了工艺难度，而且降低了成本。CN108731860ACN108731860A权利要求书1/1页1.一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法,包含缆索钢丝(1)、锚固填料(2)、锚杯(3)、分丝板(4)和光纤应变传感器(5)，其特征在于：检测方法包括以下步骤：S1：以锚固区的尺寸、缆索钢丝(1)数量来确定光纤应变传感器(5)的植入位置，且保证光纤应变传感器(5)与锚固区内缆索钢丝(1)的方向平行；S2：光纤应变传感器(5)植入缆索锚固区需在缆索成缆工艺中的钢丝墩头环节和锚头浇铸环节之间；S3：光纤应变传感器(5)的传感器信号引出线自分丝板(4)预留孔引出，然后添加稳定剂进行灌锚，待锚头浇铸固化之后对锚头进行退火处理；S4：利用缆索超张拉过程中的拉力值对传感器应变数据进行标定，建立光纤应变传感元件的输出应变与缆索索力的关系，通过测量锚固区内的传感元件的应力变化实现对缆索索力的测量。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法，其特征在于：所述光纤应变传感元件可为光纤光栅或光纤珐珀，外部结果为圆柱形或圆锥形的柔性条状结构，所述光纤应变传感器(5)表面粗化处理，便于与锚固填料(2)紧密结合。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法，其特征在于：所述光纤应变传感器(5)内部的传感元件设置在光纤应变传感器(5)的轴线位置处。4.根据权利要求1所述的一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法，其特征在于：所述光纤应变传感器(5)的植入位置应靠近分丝板(4)的中心位置，所述光纤应变传感器(5)与锚固区轴线位置附近的缆索钢丝平行。2CN108731860A说明书1/4页一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法技术领域[0001]本发明涉及斜拉桥拉索技术领域，具体为一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法。背景技术[0002]斜拉桥的拉索、系杆拱桥的吊杆和悬索桥的缆索是缆承桥梁的核心部件，由于构造设计、环境腐蚀、疲劳积累等原因，将出现不同程度的劣化。若无法掌握缆索自身以及全桥的结构安全与营运状态，将难以防止安全事故。为了及时发现事故先兆、防止突发性事故发生，对缆索索力进行在线实时监测成为一项十分重要且具有广阔前景的工作。[0003]目前有外加检测部件方法和内部植入检测部件法，其中外加检测部件方法包括压力传感器法、振频法、磁弹性法等。压力传感器法中承力环与传感器都承受缆索的持续性压力，极易造成承压环及其传感器疲劳；振频法受限于缆索自身的长度、密度、垂度等多个边界条件，导致计算结果差异很大；磁弹性法中线圈的磁参数不仅受缆索的张力影响，还受缆索自身材料、缆索防护材料的影响，更受环境温度、湿度的影响，难以获得较高的测量精度。而内部植入检测部件法在于传感器与缆索融为一体，其中复合筋法作为典型代表，该方法缺点在于，在缆索扭绞过程中复合筋需与单钢丝一起扭绞，承受非常大的剪切力作用，较易造成复合筋结构、传感元件的破坏，增加现场工艺实施难度，耗时费力。而对于索力监测系统，除了能对正常工作阶段的缆索索力进行监测，更需要能对桥梁及缆索结构发生轻微破坏情况下的异常索力进行连续的稳定监测。一旦桥梁结构发生劣化，缆索应变会显著增加，且远超现有应变传感技术的应变工作范围，影响最终索力测量的精度及长期可靠、稳定性。因此必须探寻一种既符合常规应变传感元件应变工作区间，在工艺实现上又较为简单的缆索索力测量方法。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种基于光纤应变传感器的缆索检测方法，解决了背