连通管式光电液位传感器在桥梁挠度监测中的应用

挠度是评价桥梁安全性的重要指标。根据桥梁各自的结构特点,选用连通管式光电液位传感器进行实际工程应用。介绍了该传感器的基本原理,阐述了实际的连通管式光电液位监测系统的构成,并将该系统实际应用于大佛寺长江大桥的状态监测中,监测结果表明:连通管式光电液位传感器的监测数据能够有效地反映桥梁结构状态变化,监测系统运行正常有效。     

激光投射式位移传感技术在桥梁挠度检测中的应用研究

激光投射式位移传感技术是精确测量桥梁挠度变化的一种有效方法.在介绍现有各种桥梁挠度测量方法的基础上,分析了激光投射式位移传感技术的基本原理和存在的问题,提出了改进措施.实桥测试结果表明,相对精密水准仪的测量效果,改进后的激光投射式挠度传感器在实际桥梁,尤其是高落差、大跨度桥梁的挠度测量中,具有操作方便、测量速度快、测量精度高等优势.该套传感器已成功应用于渝黔高速公路河耳沟大桥的桥梁远程健康监测中.     

基于连通管原理的桥梁挠度自动测量方法

基于连通管原理,采用RS485通讯技术等手段,给出了一种桥梁挠度自动测量的方法。该方法具有实时、在线、远程、精确等特点,且不受人为因素和环境因素的影响。通过重庆石板坡长江大桥应用该方法测量挠度的案例证明,其测量结果的相对误差小于5％,表明该系统稳定可靠。这种测量方法能用于更多桥梁挠度的自动监测。     

压阻式流速传感器研究

介绍了一种流速传感器的工作原理、结构设计和关键工艺。该传感器基于毕托管的工作原理来测量流速,采用压阻式差压传感器测量流体中的总压与静压之差。整个装置体积小、重量轻,可实现便携式检测。对流速传感器的标定测试方法进行了探讨和试验验证,实际测量和使用表明:流速测量结果准确可靠,准确度达0.5%FS。     

栅式电涡流传感器在桥梁挠度测量中的应用

根据桥梁变形的特点提出了一种三点测量法的梁体挠度测量新方法,在沿着桥梁轴线方向上等间隔选取测量点,令每3个相邻的测点为一个测量单元,通过安装在这些测量单元中的栅式电涡流位移传感器可测量得到该单元中间测点相对于两个端点连线的相对挠度,而后可根据这些相对挠度计算出每个测点绝对挠度值;为了验证该方法的有效性,通过在简支梁模型上进行的一系列静态、动态挠度测量实验证明了该方法准确、稳定可靠。     

差压式流量计在质量流量测量中的应用

介绍了差压式质量流量计的基本原理、特点、设计思想及其一般结构。给出了实用流量测量的计算公式,具体阐述了流量测量的系统组成和实际应用的方法。     

固态压阻传感器在水位差测量中的应用研究

水位差测量在工业上有着广泛的应用,本文介绍了固态压阻传感器水位差测量系统并对其工作原理及测量电路进行分析和试验,最后给出了该系统可实际应用的结论。     

光纤法-布应变传感器在桥梁状态监测中的应用

光纤法-布(F-P)应变传感器具有稳定性好、精度高、抗电磁干扰能力强等特点,在桥梁结构状态监测中得到日益广泛的应用.介绍了F-P应变传感器的基本原理、结构及系统,并将该系统实际应用于大桥结构状态监测中.测量结果表明:光纤F-P应变传感器的测量数据能够有效地反映桥梁结构混凝土内部受温度影响的应变变化,测量系统运行正常有效.     

系留气球差压数据的三余度设计

开展系留气球差压数据的余度设计可有效提高压力调节系统工作可靠性,如何减少差压传感器配置的同时提高差压数据的可靠性是关键;通过改变传统上差压传感器只是测量气室与外界大气两个压力差值的使用模式,利用差压传感器测量相邻两个气室之间的压力差值,采用硬件双余度差压传感器的配置实现了系留气球气囊差压数据的三余度设计,给出了基于互比监控的故障判定逻辑和故障处置方法;试验结果表明:该设计显著提高了压力调节系统工作可靠性,仅需要加倍差压传感器配置,就可获得差压数据的三余度能力,以较低的硬件成本大幅提高了系留气球差压数据测量的容错能力.     

一种激光图像挠度测量方法

分析了当前桥梁挠度测量方法中的激光测量法和成像式测量法的原理,讨论了两种方法的优劣,在综合二者优点的基础上提出了一种激光图像挠度测量的新方法。并在实验室构建出整个测量系统,进行了室外和室内的测试。实验结果表明:在测量环境基本维持不变的条件下(如密封的梁体),系统漂移较小,完全可以满足具有密封梁体的大型刚构桥梁的高精度、大量程的挠度测量要求。     

A differential viscosity detector for use in miniaturized chemical separation systems

We present a micromachined differential viscosity detector suitable for integration into an on-chip hydrodynamic chromatography system. The general design, however, is applicable to any liquid chromatography system that is used for separation of polymers. The micromachined part of the detector consists of a fluidic Wheatstone bridge and a low hydraulic capacitance pressure sensor of which the pressure sensing is based on optical detection of a membrane deflection. The stand-alone sensor shows a resolution in specific viscosity of 3/spl times/10/sup -3/, in which specific viscosity is defined as the increase in viscosity by a sample, relative to the baseline viscosity of a solvent.     

基于差动电容的高精度倾角测量系统设计

介绍了一种新型的高精度倾角测量系统。采用差动电容式倾角传感器与温度特性好的精密电阻器构成阻容电桥,用文氏振荡电桥作为激励源,用差动放大电路组成阻抗变换和前置放大电路,采用低功耗18位A／D转换器MAX132对模拟电路调理后的直流模拟电压信号进行转换。提出通过在A／D转换器参考电压的电路中接入热敏电阻器的方法实现温度补偿。经过试验验证,该倾角测量系统达到了高分辨率、高稳定性和低功耗的设计要求。     

一种新的高速铁路桥梁动挠度测试方法

动挠度测试是高速铁路桥梁荷载试验的一项重要检测内容。采用QY型倾角仪、小波分析和正交多项式函数组,成功地实现了高速铁路梁桥的动挠度测试。分析了QY倾角仪的动力特征,指出了此传感器在准确感应到梁体纵向倾斜的同时也能感应到梁体的纵向振动加速度。对QY倾角仪输出信号进行小波提升分解,提取出有用的纵向倾斜信号,然后再基于正交函数组计算出动挠度曲线。采用本方法与拉线式位移计在高速铁路桥梁上进行动挠度测试对比试验,试验结果表明本方法的测试结果与拉线式位移计的测试结果的误差非常小,可达到毫米级的精度,可用于高速铁路梁桥的动挠度测试。相比其他方法,本方法具有安装方便、可以测试任何条件下的桥梁的动挠度等优点。     

基于岭回归的压力传感器高精度测量模型研究

硅压阻式压力传感器测量精度易受环境温度影响,为提高压力传感器测量精度,提出基于岭回归方法的高精度压力测量回归模型,采用新的测量方式从压力元件桥路提取压力传感器温度、压力变化的信息,建立了压力传感器桥路输出、桥路电阻与被测压力三者之间的回归模型,并利用Bootstrap方法对模型参数进行显著性检验,提高模型的稳定性.实验结果显示该方法可大幅度消除温度对压力测量精度的影响,使压力测量精度从±0.6% FS提高到±0.03% FS.     

A new silicon gas-flow sensor based on lift force

This paper presents the first silicon-flow sensor based on lift force. The sensor is a bulk-micromachined airfoil structure that uses the lift force as a sensing principle. The lift force acts normal to the flow in contrast to drag-force sensor types, where the force acts in the flow direction. The sensor utilizes the special distribution of the lift force along the length of the sensor structure. Since the sensor, like an airfoil, is mounted at a small angle to the flow, it induces very little flow disturbance. The sensor consists of two plates connected to a center beam. Each plate is 5×5-mm square with a thickness of 30 μm. The flow-induced forces deflect the two plates in the same direction, but with different magnitude. The deflections are detected by polysilicon strain gauges. The differential mode bridge makes the sensor insensitive to common mode deflection, e.g., acceleration forces. The lift-force principle is characterized using fundamental airfoil theory. The sensor has been experimentally verified, and a flow sensitivity of 7.4 μV/V/(m/s)² has been measured in both flow directions     

基于LS-SVR的压力传感器温度自补偿策略

硅压阻式压力传感器在实际使用过程中受环境温度影响易发生温度漂移,同时传感器本身又存在一定的非线性,这使得传感器测量精度大幅度降低.针对传统的温度补偿方法中需引入温度传感器的情况,提出一种基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)的压力传感器温度自补偿策略,通过定义并测量传感器桥路自身参数获取温度信息实现温度补偿,而无需配置额外的温度传感器.通过粒子群算法和交叉验证对LS-SVR的参数进行了优化.实验结果表明:这种利用传感器自身桥路进行温度补偿的方法能够有效地消除压力传感器的温度漂移.补偿后测量精度达到0.1%FS.     

基于ZigBee技术的桥梁挠度无线监测系统的设计与应用

针对传统桥梁挠度监测系统存在的弊端,提出一种采用ZigBee技术的桥梁挠度无线监测系统设计方案,重点设计了桥梁挠度无线监测系统中传感器节点的软硬件,实现了挠度数据自动监测和无线传输。现场应用结果表明,该系统具有移动性强、数据传输稳定可靠和成本低的优点。     

双半桥双膜片微型差压传感器

针对双膜片式微型差压传感器提出由双半桥组成一种差压全桥的桥路设计，并给出了理论推导及实测结果，且它们符合较好。并通过零位调节和满量程调节，在实际上使两个半桥的满量程相等，零位近似为零。