[实用新型]一种不锈钢钢索的索力测量系统

说明书

本实用新型提供了一种不锈钢钢索的索力测量系统，涉及应力测量技术领域，该测量系统包括被检测的预应力钢索和磁通量传感器，预应力钢索内含具有导磁性能的碳钢钢丝，磁通量传感器置于被检测的预应力钢索外侧，用于测量相应的磁场物理量。本实用新型解决了磁通量法在不锈钢钢索中应用问题，大大优化了不锈钢钢索的测量问题，大幅降低不锈钢钢索索力测量成本。

技术领域

本实用新型涉及应力测量技术领域，尤其是涉及一种不锈钢钢索的索力测量系统。

背景技术

随着现代建筑工业的发展，作为一种绿色、低碳建筑构件-预应力钢索构件，因其具有强度高、体积小、质量小、耐腐蚀性好的特点被广泛地应用在大型桥梁、机场候机厅、航站楼、高铁站及大型商业建筑中。因其以上特点，预应力钢索一般都在上述建筑结构扮演及其重要的角色，如通过预应力钢索连接塔柱和桥身的预应力斜拉桥，可以说预应力钢索几乎承60-80％桥身恒载及其上面行走车辆、人行的荷载，其重要性可想而知。在建筑结构安全体系中因为其重要的“地位”，人们需要及时而又准确地掌握建筑物在施工过程中以及其使用过程中预应力钢索的索力。

目前发展较为成熟的预应力钢索测量方法有油表读数法、频率法、机械传感器法、磁通量传感器方法等。

(1)油表读数法，是采用预应力钢索施工张拉过程中所使用的张拉设备- 千斤顶和油表进行预应力钢索张拉端的索力读取，建筑物建成完工设备拆除后，索力测量变得极为困难、且成本高昂，另外，因为该方法只能测量能安装张拉设备索端部，而不能测量索身任意部位索力，故该方法仅有限地使用在施工过程中端部索力的测量；

(2)频率法是利用预应力钢索中索力与其索力存在物理关系而发展成为一种索力检测方法，但是该方法仅测量索身没有其他干扰物的简支索比较准确，若索身连接有其他建筑构件，如其他索、钢梁、撑杆等，因测被检测索本身的固有频率受到其他构件“干扰”而失真，因此该方法变得不可行；

(3)机械传感器方法是指在预应力钢索端部埋设拉力或压力传感器，通过其构造传递预应力钢索索力，从而测量出预应力钢索索力，和油表读数法一样，该方法因其埋设在索的固定部位，且参与索受力，因此其只局限于埋设部位索力测量，成本高昂，且有传感器失效无法修复风险，故应用并不广泛；

(4)磁通量法是利用被检测物-预应力钢索的磁致伸缩效应，即钢索应力改变会导致钢索磁导率变化，从而引起外加磁场物理量变化，通过测量变化的磁场物理量，利用钢索应力与磁场物理量之间的单调关系，得出对应的钢索应力(索力)。

但采用磁通量法测量预应力钢索索力，被检测索力需具备一定的导磁性能，否则钢索应力改变不会引起外加磁场物理量变化，因此对于没有导磁性能或导磁性能较弱的不锈钢索体，现有的磁通量法不可行。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种不锈钢钢索的索力测量系统，以解决现有技术中采用磁通量法测量预应力钢索索力，被检测索力不具备一定的导磁性能，导致钢索应力改变不会引起外加磁场物理量变化的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种测量系统，包括被检测的预应力钢索和磁通量传感器，所述预应力钢索内含具有导磁性能的碳钢钢丝，所述磁通量传感器置于所述被检测的预应力钢索外侧，用于测量相应的磁场物理量。

根据一种优选实施方式，所述磁通量传感器包括外加磁场的激励线圈、检测磁场物理量的检测线圈、线圈骨架和传感器外壳。

本实用新型提供的不锈钢钢索的索力测量系统，具有以下技术效果：

该种不锈钢钢索的索力测量系统，通过用具有导磁性能的碳钢钢丝置换构成预应力钢索的其中至少一根不锈钢钢丝，解决了磁通量法在不锈钢钢索中应用问题，大大优化了不锈钢钢索的测量问题，大幅降低不锈钢钢索索力测量成本。