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    直線位移傳感器/電子尺在預應力測試方面的應用
     
    在了解位移傳感器在預力測試上的應用之前,必須先了解什么是預應力、預應張拉這二個概念,只有弄清這二個概念才能明白為什么預應力測試要用到位移傳感器。
      預應力概念:
      預應力是預加應力的簡稱,在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前,預先對其在外荷載作用下的區(qū)域施加應力,以改善結(jié)構(gòu)使用的性能?梢杂妙A壓應力來抵抗結(jié)構(gòu)承受的拉應力或彎矩,又可用預拉應力來抵抗結(jié)構(gòu)承受的壓應力。善于運用預應力原理和技術(shù),就可能獲得改善結(jié)構(gòu)性能和提高結(jié)構(gòu)承載能力的效果。
      預應力張拉概念:
      預應力張拉就是在構(gòu)件中提前加拉力,使得被施加預應力張拉構(gòu)件承受拉應力,進而使其產(chǎn)生一定的形變,來應對鋼結(jié)構(gòu)本身所受到的荷載。
      預應力張拉的作用:
      在工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外荷載之前,對受拉模塊中的鋼絞線,施加預應力,提高構(gòu)件的抗彎能力和剛度,推遲裂縫出現(xiàn)的時間,增加構(gòu)件的耐久性。對于機械結(jié)構(gòu)來看,其含義為預先使其產(chǎn)生應力,其好處是可以提高構(gòu)造本身剛性,減少振動和彈性變形,這樣做可以明顯改善受拉模塊的彈性強度,使原本的抗性更強。
      由于傳統(tǒng)的預應力張拉施工作業(yè)存在張拉力控制誤差大、測量誤差大,回縮值不可測、兩端同步率低、無法實現(xiàn)張拉力與的雙重控制、缺乏可靠的過程控制手段和有效的檢測評估辦法等缺點,所以才逐漸被智能、數(shù)控的張拉技術(shù)所取代。
      現(xiàn)代的預應力程控(智能、數(shù)控)張拉技術(shù)是指依托以計算機智能及傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化測控技術(shù)來實現(xiàn)張拉作業(yè)的自動化控制,F(xiàn)代的程控張拉系統(tǒng)由程控主機及作業(yè)前端組成。作業(yè)前端包含了測控電路、油泵、千斤頂、傳感器等組成部分。如下圖所示:
      預應力張拉程控系統(tǒng)的工作原理:
      系統(tǒng)主機由工業(yè)平板電腦及專用軟件系統(tǒng)組成。主機根據(jù)預設(shè)的張拉參數(shù)無線遙控一個或多個測控前端工作。前端根據(jù)主機指令通過變頻輸出無級調(diào)速控制油泵電機,同時監(jiān)測千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫弯摻g線的伸長值反饋給主機。主機根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)計算出下一個指令繼續(xù)遙控前端,從而形成閉環(huán)控制。
      預應力張拉程控系統(tǒng)以張拉力為主控指標,伸長量作為輔助控制指標,真正實現(xiàn)張拉力與伸長值的雙控,確保在張拉全過程兩端的張拉力與伸長量高度同步。同步差嚴格控制在2011版《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的范圍內(nèi)。
      在預應張拉力的測試過程中,儀器可通過控制回油量,實現(xiàn)精確控制放張壓力,實現(xiàn)放張過程壓力、放張速率可控。通過精確放張至初應力來測得夾片回縮值及千斤頂空腔內(nèi)部分鋼絞線的彈性變形量,從而取得放張后的鋼絞線有效伸長值。張拉程控系統(tǒng)不對千斤頂進行改裝,量測系統(tǒng)由外掛超聲波測量傳感器來實現(xiàn),可以直接測量鋼絞線的長度變化值,通過實時高頻監(jiān)測伸長值、壓力值,可以在張拉力—曲線上實時反映出不同張拉力下的鋼絞線值,即可直接測讀出回縮值。

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