[实用新型]双跨接触式钢索动静张力传感器

说明书

本实用新型涉及动静态张力传感器，适用于客货运输索道、斜拉桥及悬索桥张拉索、起重绳、电梯钢丝绳等索张力的测量。特别是一种双跨接触式钢索动静张力传感器。

钢索(钢丝绳、钢铰线)是工程结构中用于承受拉力的理想构件。钢索中张力及其真实变化情况无疑对索结构工程及机械设备的设计、安装、使用、维护具有重要意义。

目前，检测钢索张力的方法主要有动力学测力法、静力学测力法及几何法。几何法仅限测量静张力且测量误差大，方法落后，一般很少采用。动力学测量方法通过测试索的动力学参数及其变化来测定索张力。这一测量方法以索自振频率测试力法居多，但愿该测力系统只能测量索静态平均张力，且受支承条件，索自重及其它因素影响，其测量结果及可靠性一般并不满意，因而应用范围极为有限。在静力学测力方法中，多数是在索端串接测力传感器、油压千斤顶，对于无法卸载及处于运动中的承载索，这种测量方法无法采用。

因此，采用接触式测量方法无疑是测定钢索张力的十分理想的手段。尽管也有人采用该方法研究出相应的传感器(见中国实用新型专利：张力传感器(专利号：CN93211342.7))，但因未考虑钢索自重及抗弯刚度等因素对测量信号的影响，其测量结果带有较大的误差，测量精度低，多用于如输电线等柔软线材的张力测定。

本实用新型的目的是提供一种能在现场测量且结构简单、操作方便、应用范围广、测量精度高的双跨接触式动静态钢索张力传感器。

本实用新型是这样实施的，双跨接触式钢索动静张力传感器，主要包括传感器及下压加载装置(9)等，其特征在于传感器由测量传感器(1)及标定传感器(5)组成，两传感器均包括等强度梁(6)及可在等强度梁上作相对运动的下压加载装置(9)，等强度梁两端设有滑轮组(4)，下压加载装置为两侧架(15)的底部是可拆卸连接的旋孔板(19)，旋孔板上设螺孔，孔内设套有定位套筒(16)的加压螺栓(8)，加压螺栓端部与压力传感器(17)相接触，压力传感器另端与等强度梁相接触，侧架(15)的顶部设被测钢索(3)。

本实用新型还可以这样实施双跨接触式钢索动静张力传感器，测量传感器(1)与标定传感器(5)互不连接或通过滑轮组(4)可转动连接；测量传感器与标定传感器上的等强度梁(6)不等长，等强度梁上部与钢索(3)间有间隙。下压加载装置(9)设在等强度梁中部，在下压加载装置侧架(15)的两侧至少设有1对滚轮(10)；所述的旋孔板(19)与侧架(15)的可拆卸连接为螺栓、销槽或压紧机构连接，加压螺栓下端设有可沿侧架(15)内腔作上下运动的上顶板(18)，侧架的上部设有滑轮组(4)或弧形板(24)。上顶板(18)与加压螺栓(8)为固定、可拆卸连接或不连接，加压螺栓的螺帽与螺栓为固定或可拆卸连接，上顶板(18)及等强度梁(6)与压力传感器(17)接触处设有与压力传感器端部相适应的凹坑。每套装置配置数个长度不同的定位套筒(16)。

本实用新型包含大、小二跨测力传感器，每一跨结构相同，均设有等强度梁，区别在于两传感器的等强度梁长度不同，等强度梁两端设有滑轮，当需要两跨传感器同时测量时，两跨传感器通过滑轮组可转动的连接在一起，也可两跨不连接，使用时依次测量。在梁中部的两侧均设有滚轮，使装于其上的下压加载装置能在滚轮限位及导向的作用下平稳的作上下往复运动，从而减小了测量误差。两传感器由滑轮连接，调整较为方便。下压加载装置可沿等强度梁作相对运动，并可方便地基安装调整。使用上顶板是为了使压力传感器安装位置稳定，为了更加稳定可靠，还可在上顶板及等强度梁与压力传感器接触处设置与压力传感器相适应的凹坑。通常上顶板与加压螺栓分离，也可采用上顶板与加压螺钉下端固定连接，加压螺栓上端由螺帽调节。将外购标准的压力传感器直接置于等强度梁凹槽与压下加载装置之间，消除了采用传统简支梁式传感器造成的迟滞误差，使其结构简单而紧凑，有利于提高测量精度。当被测钢索直径较细时，下压加载装置上端采用滑轮组，当被测钢索直径较大时，下压加载装置上端采用与侧架光滑连接的圆弧板。

本实用新型实现了钢索张力的现场标定、现场测量，既能将传感器悬挂于测量系统(如索道等结构)，又能将其固定于如起重机，斜张桥等测量系统机架上，应用上十分方便。另外，将压力传感器直接安装于下压加载装置中，消除了采用简支梁式传感器造成的迟滞误差，使其结构简单而紧凑。本实用新型突出优点在于考虑钢索抗弯刚度对测量信号的影响，结构简单，操作方便，测量精度高，适应范围广。能消除支座条件、钢索自重、传感器重量等外界因素对测量结果的影响，测量精度一般可达1％。能满足工程方面的较高要求。