[发明专利]一种桥梁静载试验自动控制装置及自动控制方法

摘要

本发明公开了一种桥梁静载试验自动控制装置及自动控制方法，涉及桥梁质量检验设备技术领域，自动控制装置包括试验主控装置、加载执行装置、荷载测量装置、挠度测量装置等装置；计算每个荷载等级的计算荷载值Pk；实时读取检测荷载值Fi、挠度值，设定Pk的相对下限偏差百分数为Llim、相对上限偏差百分数Ulim，比较Fi得到Fmax和Fmin；比较Fmax与Pk(1+Ulim)，选择执行动态自动平衡过程或同步均衡加载过程。本发明通过工控机自动控制整个加载过程，不仅能够进行各点同步加载、荷载自动平衡、荷载数据及挠度数据的自动检测、存储，出具试验报告，而且实现了试验数据和现场图像远程监控，还节省了大量人力。

主权项

一种桥梁静载试验自动控制方法，其特征在于：桥梁静载试验自动控制方法采用一种桥梁静载试验自动控制装置完成；所述桥梁静载试验自动控制装置包括加载执行装置、荷载测量装置、挠度测量装置，还包括用于控制整个试验过程的试验主控装置，加载执行装置、荷载测量装置、挠度测量装置均与所述试验主控装置连接；所述试验主控装置向加载执行装置输出加载指令信息，所述加载执行装置接受加载指令信息和实施加载；所述试验主控装置还用于接受所述荷载测量装置发送的荷载数据信息和接受所述挠度测量装置发送的挠度数据信息，依据荷载数据信息和挠度数据信息控制试验过程；所述桥梁静载试验自动控制方法，包括如下步骤：A、通过试验主控装置输入试验梁(26)的静载试验计算参数，自动按TB/T 2092《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》计算出每个荷载等级的计算荷载值Pk，其中，k为各荷载等级的级数，1≤k≤n，n为荷载等级的总级数，同时预设各荷载等级静停时间或最高级持荷时间为tk；B、设Fi为荷载测量装置传递给试验主控装置的第i个测力传感器(18)的检测荷载值，i为对应的测力传感器编号；试验主控装置实时读取荷载测量装置中的测力传感器数字变送器(19)中的检测荷载值Fi、挠度测量装置中的数字位移传送器(16)中的挠度值，然后发送指令控制加载执行装置；C、根据当前荷载等级对应的计算荷载值Pk设定加载执行装置实施加载的目标荷载值，设定目标荷载值的相对下限偏差百分数为Llim，设定目标荷载值的相对上限偏差百分数Ulim，得到目标荷载值的下限值和目标荷载值的上限值，进行加载；D、比较每次得到的所有的Fi，得出所有检测荷载值中的最大荷载值Fmax、最小荷载值Fmin；将Fmax与目标荷载值的上限值进行比较，若Fmax<目标荷载值的上限值，则执行同步均衡加载过程，同步均衡加载过程包括：预先设定荷载同步偏差值下限值Errorl和荷载同步偏差值上限值Error2，将每个Fi与Fmin进行比较，若Errorl<Fi‑Fmin<Error2，则与Fi对应的千斤顶保持当前状态；若Fi‑Fmin≥Error2，则与Fi对应的千斤顶持荷；若Fi‑Fmin<Errorl，则与Fi对应的千斤顶加载；若Fmax>目标荷载值的上限值，则执行动态自动平衡过程，动态自动平衡过程包括：将每个Fi分别与目标荷载值的下限值、目标荷载值的上限值进行比较，若Fi<目标荷载值的下限值，则与Fi对应的千斤顶加载，在加载过程中，若Fi>Pk，则与Fi对应的千斤顶持荷；若目标荷载值的下限值≤Fi≤目标荷载值的上限值，则与Fi对应的千斤顶保持当前状态；若Fi>目标荷载值的上限值，则与Fi对应的千斤顶减载，在减载过程中，若Fi≤Pk，则与Fi对应的千斤顶持荷；当所有的Fi均位于目标荷载值的下限值和上限值内，即若目标荷载值的下限值≤Fi≤目标荷载值的上限值时，开始持荷计时，在持荷时间tk内，将每个Fi分别与目标荷载值的下限值、目标荷载值的上限值进行比较，若Fi<目标荷载值的下限值，则与Fi对应的千斤顶加载，在加载的过程中，若Fi>Pk，则与Fi对应的千斤顶持荷；若目标荷载值的下限值≤Fi≤目标荷载值的上限值，则与Fi对应的千斤顶保持当前状态；若Fi>目标荷载值的上限值则与Fi对应的千斤顶减载，在减载过程中，若Fi≤Pk，则Fi对应的千斤顶持荷；E、当到达预设的静停时间或持荷时间tk，记录当前所有的荷载值和挠度值；记录完成后进入下一级荷载等级，依次按照步骤B、步骤C、步骤D和步骤E继续试验，直至完成最后一级荷载等级。