[发明专利]桥梁有效预应力检测仪以及桥梁有效预应力检测方法

权利要求书

1.一种桥梁有效预应力检测仪，其特征在于，包括：位移传感器信号输入接口、液压传感器信号输入接口、信号采集模块、RS485总线电路、WiFi通信模块和供电模块；

所述位移传感器信号输入接口用于与位移传感器的输出端连接，所述位移传感器的活动抽头与预应力张拉机的张拉机构连接，用于实时测量所述预应力张拉机的张拉伸长量，即预应力钢束的伸长量；

所述液压传感器信号输入接口用于与液压传感器的输出端连接，所述液压传感器通过适配接口连接到预应力张拉机的液压表，用于实时测量所述预应力张拉机的张拉力；

所述位移传感器信号输入接口和所述液压传感器信号输入接口的输出端依次通过所述信号采集模块和所述RS485总线电路后，连接到所述WiFi通信模块；

所述供电模块分别与所述信号采集模块、所述RS485总线电路和所述WiFi通信模块连接，用于向所述信号采集模块、所述RS485总线电路和所述WiFi通信模块供电。

2.根据权利要求1所述的桥梁有效预应力检测仪，其特征在于，所述信号采集模块包括依次连接的信号选通电路、信号放大电路、信号滤波电路和AD转换电路。

3.根据权利要求1所述的桥梁有效预应力检测仪，其特征在于，所述供电模块包括直流稳压电源、锂电池充电电路、锂电池、第1电源降压电路、电源升压电路、第2电源降压电路和电池电量管理电路；

所述直流稳压电源的输出端通过所述锂电池充电电路连接到锂电池的充电端；所述锂电池的第1供电端依次通过所述第1电源降压电路和所述电源升压电路后，分别与所述信号采集模块、所述位移传感器信号输入接口和所述液压传感器信号输入接口连接，用于向所述信号采集模块、所述位移传感器信号输入接口和所述液压传感器信号供电；所述锂电池的第2供电端连接到所述第2电源降压电路的输入端；所述第2电源降压电路的第1供电端与所述WiFi通信模块连接，用于向所述WiFi通信模块供电；所述第2电源降压电路的第2供电端与所述RS485总线电路连接，用于向所述RS485总线电路供电；所述第2电源降压电路的第3供电端通过所述电池电量管理电路后，连接到电量显示模块，用于显示锂电池剩余电量以及锂电池充放电状态。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的桥梁有效预应力检测仪的桥梁有效预应力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，使位移传感器的活动抽头与预应力张拉机的张拉机构连接，再使位移传感器的输出端连接到桥梁有效预应力检测仪的位移传感器信号输入接口；

使液压传感器通过适配接口连接到预应力张拉机的液压表，再使液压传感器的输出端连接到桥梁有效预应力检测仪的液压传感器信号输入接口；

桥梁有效预应力检测仪的输出端通过WiFi通信模块与测试平台终端无线连接；

步骤2，在预应力张拉机进行预应力张拉过程中，位移传感器实时测量所述预应力张拉机的张拉伸长量；所述液压传感器实时测量所述预应力张拉机的张拉力；

步骤3，信号采集模块运行数据采集程序，数据采集程序采用循环方式运行，即硬件上电后，数据采集程序按采样率持续采样得到所述张拉伸长量和所述张拉力；在所述数据采集程序运行过程中，当所述信号采集模块接收到通信的指令时，跳转到串口通信中断子程序；所述串口通信中断子程序将采样到的所述张拉伸长量和所述张拉力通过RS485总线电路和WiFi通信模块后，上传给测试平台终端；

步骤4，所述测试平台终端预设定桥梁施工信息和基础配置信息；其中，所述桥梁施工信息包括工程名称、桥梁名称、梁块编号、孔道编号和钢束根数；所述基础配置信息包括：预应力孔的张拉力设计值、张拉方程y＝ax+b中的参数a和参数b的值以及采样间隔；

所述测试平台终端基于所述桥梁施工信息和基础配置信息，对接收到的所述张拉伸长量和所述张拉力进行运算处理，得到以下测量信息：实际张拉伸长量在张拉过程中的具体变化趋势、张拉力在张拉过程中的具体变化趋势以及张拉力和伸长量在张拉过程中的相互关系。

5.根据权利要求4所述的桥梁有效预应力检测方法，其特征在于，步骤3，数据采集程序按采样率持续采样得到所述张拉伸长量和所述张拉力，具体为：

数据采集程序选通连接到采样通道上的基准电压，基于所述基准电压实时计算AD转换电路的电压转频率的系数，然后再分别选通位移传感器和液压传感器所在的采样通道，通过采样通道采样得到所述张拉伸长量和所述张拉力。