[发明专利]一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置

说明书

本发明公开了一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置，涉及桥梁健康监测技术领域，包括机壳、主控单元、显示屏、磁感线圈、霍尔传感器以及电源模块，所述机壳的侧面还转动连接有支架，所述支架的末端设有U形夹头，所述霍尔传感器通过紧固螺钉固定在U形夹头上，所述机壳的顶端设有抵接头，机壳的底部设有手柄，本发明的装置其检测结果可靠、逻辑清楚、检测方法简单，结构紧凑，携带方便，实用性强。

技术领域

本发明涉及桥梁健康监测技术领域，特别涉及一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置。

背景技术

大跨钢桥具有缺陷敏感结构的特征，其受力和构造等均比较复杂，加之在其服役期内要受到设计荷载、施工质量及环境与人为等多种突发因素的作用和影响，尤其是当桥梁结构遭受地震作用后，结构的材性将发生变化（焊接热影响、锈蚀及初始缺陷发展等），同时也不可避免地产生一些损伤，使得其健康状况不断恶化，严重者其内力与变形将可能超限，从而威胁整个结构的正常使用和安全。

大型桥梁结构的灾难性事故发生的一个主要原因就是目前还没有一个很好的方法能够对大跨度钢结构桥梁受力与构造关键部位的施工质量、损伤、材性变化和实际受力状况等进行实时在线无损测试或监测，现有的传统测试技术和方法都很难解决这个问题，主要有以下几个方面的原因：①由于现有常规检测设备仪器测试性能和应用方法的限制，加之实际工程结构和材料性能的复杂性，使得传统测试技术很难直接应用于实际工程结构的现场无损检测或监测，虽有预埋压力盒或其它测试装置的现场监测方法，但一般来说这些预埋测试装置都是一次性的，很难重复使用，改变测点或更换测试装置以及无损检测上部结构杆件等均较困难，并且在其制作过程中大多都含有高分子材料、金属丝或胶水等，所以使用寿命不长，操作难度较大且成本较高，很难大面积推广和应用；②传统结构检测技术主要是根据测得的结构构件变形或局部应变，利用其本构关系确定结构构件的内力或应力，故需了解和掌握结构构件的加载历史或过程，这对于在役结构材性变化或实际受力状态的现场无损检测是非常困难的，有时甚至是不可能的；③从目前的研究与应用情况来看，现有的结构无损检测技术在实际工程中的应用仍存在不少问题，有些方法尚不够完善，检测效果也十分有限，这些都在很大程度上限制了桥梁结构健康无损检测与诊断技术的应用和推广。目前，国内外很多学者对桥梁结构无损检测理论和应用技术进行了大量的研究工作，但是，基于磁-力耦合应力检测理论的大跨钢桥无损检测的相关研究并不多见。特别是基于磁-力耦合应力检测理论的便携式无损检测装置还未出现，因此，研发出一种结构简单，检测方便，方便携带的小型化检测装置势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置，以解决现有技术中导致的上述的多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种基于磁通量技术的便携式在役钢桥应力检测装置，包括机壳、主控单元、显示屏、磁感线圈、霍尔传感器以及电源模块，所述主控单元安装在机壳内，所述显示屏内嵌在机壳的外部，所述磁感线圈通过主控单元与电源模块连接，且主控单元通过D/A卡控制外加磁场的强度，所述霍尔传感器通过A/D卡与主控单元连接，所述主控单元、霍尔传感器均由电源模块供电，所电源模块为可充电式电源，所述机壳的侧面还转动连接有支架，所述支架的末端设有U形夹头，所述霍尔传感器通过紧固螺钉固定在U形夹头上，所述机壳的顶端设有抵接头，机壳的底部设有手柄。

优选的，所述主控单元具体为中央处理器。

优选的，所述机壳的侧面设有与主控单元连接的接口，所述磁感线圈通过接口与主控单元连接。

优选的，所述抵接头包括螺柱和带有内螺纹的盖子，盖子螺纹连接在螺柱上。

优选的，所述机壳的底部还内嵌有无线信号发射器，无线信号发射器与主控单元连接。

优选的，所述机壳的外形为圆柱形。

优选的，所述机壳的两侧还设有挂环，挂环上系有为可伸缩的绳带，绳带上设有日字扣。