智能便携式缆索张力测量仪

摘要

一种智能便携式缆索张力测量仪，包括用于产生缆索张力测量作用力的液压千斤顶、桥臂、压力传感器、位移传感器以及用于根据压力传感器和位移传感器的测量数据进行缆索张力测量的微处理器，微处理器包括：数据读取单元，用于读取压力传感器和位移传感器的测量数据；被测缆索直径估算单元，用于估算被测缆索的直径；被测缆索弯矩估算单元，用于采用实验法得到不同缆索的直径d和变形量δy为变量的被测缆索弯矩曲线，根据被测缆索的直径d和变形量δy求得被测缆索弯矩F***(δy)；缆索张力测量单元，用于根据压力传感器和位移传感器的测量数据、桥臂的长度、被测缆索弯矩数据计算缆索的张力。本发明测量范围广、测量精度高、携带方便、智能化程度高。

主权项

一种智能便携式缆索张力测量仪，其特征在于：所述智能便携式缆索张力测量仪包括用于产生缆索张力测量作用力的液压千斤顶、桥臂、压力传感器、位移传感器以及用于根据压力传感器和位移传感器的测量数据进行缆索张力测量的微处理器，所述的液压千斤顶包括缸体和测量力发生部件，在缸体一端的容腔内装有活塞，活塞与一端伸出缸体外的测量杆固定连接，所述的测量力发生部件包括测量杆与活塞之间装有的第一弹簧，缸体外有凸缘，桥臂、端盖和挡圈固定连接后，挡圈与缸体外圆柱面之间转动配合，端盖上装有位移传感器；缸体中部分别设有一端与活塞底部容腔连通、另一端与小柱塞底部容腔连通的单向阀，一端与油囊连通、另一端与活塞底部容腔连通的卸荷球阀，以及一端与油囊连通、另一端与小柱塞底部容腔连通的进油单向阀，所述的液压千斤顶还包括本体部件，所述本体部件包括固定在缸体上的壳体，壳体一端的容腔内装有油囊，装入缸体另一端孔中、并能在所述另一端孔中滑动的小柱塞，小柱塞外端圆柱面上套有第二弹簧，与小柱塞固定成一体的弹簧垫上的圆柱销与前后两连杆的一端铰接，前后两连杆的另一端分别通过前后圆柱销与手柄一端的曲拐铰接；在与活塞底部容腔连通的缸体中部引出一个测量液压油的压力的测量孔，在测量孔上安装压力传感器；所述的桥臂与端盖固定连接，所述压力传感器和位移传感器的输出与所述微处理器连接；所述微处理器包括：数据读取单元，用于读取压力传感器和位移传感器的测量数据；被测缆索直径估算单元，用于估算被测缆索的直径，根据第一公式条件刚满足时测量千斤顶的活塞的位移量来估算：F* F**(δy)≥0其中，F*为在千斤顶的活塞上的作用力，F**(δy)为千斤顶的第一弹簧的作用反力；第一公式条件刚满足时，表示千斤顶的测量杆已经与被测缆索相接触，测量杆的位移等于被测缆索的直径d；被测缆索弯矩估算单元，用于采用实验法得到不同缆索的直径d和缆索径向上的变形量δy为变量的被测缆索弯矩曲线，根据获得的被测缆索的直径d和所述变形量δy求得被测缆索弯矩F***(δy)；缆索张力测量单元，用于根据压力传感器和位移传感器的测量数据、桥臂的长度、被测缆索弯矩数据计算缆索的张力：根据桥臂长度D、所述变形量δy、活塞(19)的面积A以及压力传感器测量到的在活塞(19)上的作用力P，缆索张力计算方法由第二公式来表示： T = A × P - F * * ( δy ) - F * * * ( δy ) sin ( arctan ( 2 δy D ) ) 式中：D为桥臂长度，δy为变形量，A为活塞的面积，P为液压油的压力，F***(δy)为在变形量为δy时的被测缆索弯矩，F**(δy)为千斤顶的第一弹簧的作用反力。