[发明专利]一种振弦式传感器的安装工具及安装方法

说明书

本发明提供了一种振弦式传感器的安装工具及安装方法。该安装工具包括：垫块夹和两个垫块；垫块的底部的两侧分别设置有突出部，中部设置有供振弦式传感器穿过的通孔；垫块夹包括调节组件和两个夹具；两个夹具的中部均设置有夹持部，两个夹具的顶部均设置有夹子，夹持部包括用于夹持在垫块两侧的两片夹片，夹片的末端均设置有连接件；两个夹具通过连接件滑动连接；调节组件包括调节器和两块固定板；固定板的两端分别固定在夹具的两片夹片上；调节器的两端固定在两块固定板上；调节器上设置有用于伸长或缩短调节器长度的微调旋钮。应用本发明可以节省安装振弦式传感器的时间，降低作业风险，提高对振弦式传感器的调整速度和精度。

技术领域

本申请涉及应力应变测试技术领域，尤其涉及一种振弦式传感器的安装工具及安装方法。

背景技术

应力应变测试是工程结构或结构构件在试验、施工、监测过程中进行测试的常用方法，是评价结构或构件安全的重要手段。进行应力应变测试的位置可以是结构或构件的表面以及内部。在现有技术中，应力应变测试最主要的方式是通过安装传感器来进行测量。而振弦式应变传感器以结构简单、工作可靠、耐久性好的特点，已经成为常用的应变测试传感器。

振弦式应变传感器包括外筒、振弦、电磁线圈等3个组成部分，通过设置在振弦式应变传感器两端的固定的垫块与待测结构的表面连接。当待测结构的表面或内部应变发生变化时，该变化将通过上述垫块传递到振弦式应变传感器，使振弦式应变传感器的长度发生微小变化；相应地，振弦式应变传感器内部的振弦长度也将随之发生相应变化，导致振弦的自振频率发生改变。在测试人员进行信号采集时，可以使用电磁线圈发起激励，测量得到振弦式应变传感器内的振弦的振动频率，并将测量得到的振动频率与该振弦的初始振动频率进行比较，即可通过计算得到待测结构的表面或内部的应变值。另外，为了补偿温度改变而导致振弦的自振频率与长度的变化，一般地，还会将温度传感器设置在电磁线圈处以采集环境温度。

在钢结构的表面应力应变测试中，上述的垫块一般采用焊接的方式固定于待测的钢结构的表面。由于焊接时产生的高温可能会破坏振弦式应变传感器，因此在焊接上述垫块时，一般不会预先将振弦式应变传感器安装于垫块中。但是，由于固定上述振弦式应变传感器的2个垫块时需要确定互相的位置，满足同心和一定的距离要求，因此一般是将与上述振弦式应变传感器同等大小的钢制模具安装于垫块之中，然后再将垫块焊接于待测钢结构的表面；当垫块焊接完毕后，再将上述模具拆下，然后再将振弦式应变传感器安装在已焊接好的两个垫块上。

也就是说，在待测钢结构表面安装振弦式传感器的现有方法一般包括如下的4个步骤：

步骤1：将传感器模具安装于2个垫块之中；

步骤2：将垫块焊接于待测钢结构表面；

步骤3：拆下上述的传感器模具；

步骤4：将振弦式应变传感器安装在已焊接好的两个垫块上。

此外，在安装完上述传感器且传感器数据可测时，一般还需要对传感器进行一些调节，目的是使传感器的初始读数位于其量程的中间，使得传感器无论在受压或受拉时都能保证其有足够的量程。

在调整振弦式应变传感器时，须先松开其一侧的固定垫块的螺丝，用读数仪测数，人工拉长或缩短传感器，在传感器的测值达到量程的中位数时停止调整，并将振弦式应变传感器重新固定在垫块上。

因此，在安装完传感器之后，调整传感器还需要如下的2个步骤：

步骤5：调整传感器读数；

步骤6：固定传感器。

并且，由于人工调整传感器全凭工人经验与手感，不仅在调节过程需要多次反复调整，耗费时间，而且最终调节的精度有限。