[发明专利]一种基于电感量变化的锚碇结构位移监测装置及方法

说明书

本技术方案提供了一种基于电感量变化的锚碇结构位移监测装置，包括平行设置在锚室内的锚固检测杆及误差检测杆，锚固检测杆一端连接在锚固面上，锚固检测杆能够随着锚固面的形变沿锚固检测杆自身轴线方向移动，锚固检测杆另一端安装有磁铁，误差检测杆靠近锚固面的一端通过一固定杆与锚室侧壁相连接，另一端安装有电感线圈支架，电感线圈支架上安装有电感线圈，磁铁位于电感线圈内部，电感线圈与电感量变化监测装置相连接，电感量变化监测装置还与位移监测计算机相连接，位移监测计算机用于基于电感量变化监测装置检测到的电感值计算锚碇结构位移量。与现有技术相比，本申请能够在长时间内精确监测锚室内锚固面的形变，且不受锚室深度的影响。

技术领域

本发明涉及桥梁安全监测技术领域，尤其涉及一种基于电感量变化的锚碇结构位移监测装置及方法。

背景技术

悬索桥是最常用的特大型、大型桥梁桥型之一，这些大型桥梁都处于各个交通要道，投资巨大，投资和维护费用为各种桥型之冠。运营过程中，车流量很大，负荷繁重，对国民经济建设具有不可低估的重要意义。这些桥梁一旦发生安全事故，对于国家的经济建设和社会的稳定都将造成严重的后果。由于悬索桥锚碇承受着来自主缆的水平力和竖向反力，是主要承载结构之一。一旦锚碇结构发生破坏，会造成桥毁人亡的特大事故，后果不堪设想。因此，悬索桥锚固区进行安全监测十分必要，需要针对悬索桥锚固区，开展监测与技术状况评价、预警技术与装置研发。

悬索桥锚固区的受力与变形采集对评判桥梁的技术状况至关重要。对结构应力进行监测，需要布设许多应变片或光纤、智能传感器，成本很高；而对结构位移进行监测，只需在锚固区中布设少数控制点就可以反演锚碇结构的受力与损伤情况。根据有限元模拟和实际观测，锚室内变形区域为锚固区，其它部位基本不变形，因此通过锚固区的变形和蠕动监测，可探知桥梁的变化情况。现有专利中，利用激光进行锚碇结构位移监测的方法（201210399733.8）存在随着时间的延长激光器会发生扭转，导致光斑形状和位置产生改变，对监测结果造成较大误差的问题，利用压力差进行锚锭结构位移监测的方法（201210394633.6）不适用于较深的锚室，当压力差量程增大时，监测精度会随之降低。

因此，如何提供能够在长时间内精确监测锚室内锚固面的形变，且不受锚室深度的影响的技术方案成为了本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本申请需要解决的问题是：能够在长时间内精确监测锚室内锚固面的形变，且不受锚室深度的影响的技术方案。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于电感量变化的锚碇结构位移监测装置，包括平行设置在锚室内的锚固检测杆及误差检测杆，锚固检测杆及误差检测杆是材质、长度、形状均相同的刚性检测杆，锚固检测杆一端连接在锚固面上，锚固检测杆能够随着锚固面的形变沿锚固检测杆自身轴线方向移动，锚固检测杆另一端安装有磁铁，误差检测杆靠近锚固面的一端通过一固定杆与锚室侧壁相连接，另一端安装有电感线圈支架，电感线圈支架上安装有电感线圈，磁铁位于电感线圈内部，电感线圈与电感量变化监测装置相连接，电感量变化监测装置还与位移监测计算机相连接，位移监测计算机用于基于电感量变化监测装置检测到的电感值计算锚碇结构位移量。

优选地，锚室侧壁上设置有一限位吊杆，限位吊杆上设置有两环状结构，锚固检测杆及误差检测杆分别可滑动的穿过两环状结构并保持平行。

优选地，电感量变化监测装置包括依次连接的信号检测电路、量程控制电路、运算放大电路、AD转换电路及接口电路，信号检测电路与电感线圈相连接，接口电路与位移监测计算机相连接。