基于磁弹效应的温度补偿型单旁路励磁索力传感器研究

针对目前磁弹性索力传感器的安装和维护特别困难,且受温度影响很大的缺点,在研究磁弹性索力传感器原理和温度影响机理的基础上,提出了差动式单旁路励磁磁路结构,进行了磁路分析,设计了相应的温度补偿电路,搭建实验系统,做了拉力试验.试验表明:传感器的结构是可行的,测量的重复性误差小于0.15%,满足实际测量需要.     

基于旁路结构的磁弹效应索力传感器研究

针对磁弹效应索力传感器工程应用安装与维护技术难题,提出了一种旁路结构的磁弹性索力传感器。应用磁路定律和等效磁路法,对套筒式结构传感器进行磁路系统分析;基于等效磁路原理,设计旁路式结构索力传感器,给出器件结构参数尺寸;搭建相应的传感器试验检测系统,在WDW-300拉伸试验机上对两种传感器进行磁电复合材料诱导电压与拉力比较试验。对旁路结构索力传感器进行抗温性试验研究。结果表明,旁路结构索力传感器检测精度高,重复误差0.02%~0.5%,传感器性能稳定性和温度适应性好,适合于大跨度桥梁结构健康检测的工程应用。     

基于比值测量法优化磁通量传感器性能的实验研究

磁通量传感器的实际应用中,设备通道的差异或外部接线电阻的变化都会导致索力测量过程中磁通量传感器感应电压的变化,影响测量结果的准确性。本文提出了一种利用创新性的比值测量方法监测索力的磁通量传感器。建立了励磁系统的电感—电阻(LR)模型和传感器系统的变压器理论模型,以获得比值结果和外部索力的显式关系。实验结果表明,感应电压积分值与励磁电流积分值的比值与索力值成正比,所提出的比值测量方法可以准确测量缆索拉力;且将传感器的相对灵敏度从1.22%/kN提高到1.56%/kN,提高了27.85%。     

超高频电容式型砂水分传感器的研制

本文介绍了超高频电容式水分传感器的设计和工作原理。通过试验研究了它的测量精度与速度。结果表明，它是适用于型砂水分在线测量与控制的方便、快速而又准确的先进传感器。     

基于LabVIEW平台的斜拉桥索力测量系统

利用压电式加速度传感器、NI PCI-6014多功能数据采集卡构建了斜拉桥索力测量系统。在LabVlEW虚拟仪器技术软件开发平台上开发了测量软件。实际应用表明，使用基于VI技术的数据采集与处理系统满足了索力测量系统的要求，取得了较好效果。     

基于弹性形变的拉索索力测量系统

结合位移传感器,提出了基于弹性形变的拉索索力测量装置和方法,介绍了系统的结构和原理,通过标定、加载试验和滤波获得拉索索力数据和与之对应的拉索形变量数据.最后,经过数据拟合分析得出拉索形变量与拉索索力值的线性关系,并加以验证.当索力测量范围为5 ～20 kN,测量频率为1 Hz时,最大测量误差将可控制在10％以内,平均测量误差约5％,且随着待测索力的增大,测量精度随之升高.     

磁弹式索力检测系统设计与仿真

针对钢索应力测量,设计了一种磁弹式索力检测系统.推导了基于磁弹效应原理测量钢索应力的关系式.进行了磁通量传感器的设计和磁感应强度ANSYS仿真,给出了检测系统的硬件结构和实际测量波形.实验结果表明:索力检测系统,精度小于5％,基本达到工程应用需求.     

差动式磁弹型索力传感器的磁路设计与分析

磁弹效应索力传感器的磁路结构及其参数和磁路的磁动势是通过磁路设计和磁路分析来确定的。结合差动式索力传感器的结构,讨论了磁路结构设计及其参数确定,磁场强度选取及其磁通的确定,以及通过磁路分析确定磁路的总磁动势等关键问题,搭建了试验系统,进行拉力试验。试验表明:提出的磁路设计和磁路分析方法是合理的,为磁弹效应法监测索力的磁路设计开拓了一条新路。     

智能应变在线粘度传感器的设计

设计了一种基于单片机的智能应变在线粘度传感器,给出了感测元件的外形构造。硬件电路中采用低功耗单片机AT89C55WD作为微处理器,通过软件编程实现了在线测量粘度信号的连续输出。试验验证了该传感器能够很好地获取有效粘度信号,确保了粘度测量的实时性和精度。     

用于斜拉桥索力在线监测的新型传感技术

分析了斜拉桥结构索力在线监测技术的基本原理、性能特点和应用范围,并对比了这几种监测技术的测量精度、测量方式和适用对象等特点。最后,指出未来桥梁拉索索力监测的发展趋势。     

光纤光栅索力传感器的设计与分析

基于光纤光栅的传感原理和均匀轴向应力作用下光纤光栅的传感模型,分析了引起光纤光栅轴向灵敏度变化的两个因素--弹光效应和光纤芯径变化引起的波导效应,并绘制了其变化曲线.通过选择合适的弹性体,研制出一种光纤光栅索力传感器,最后,给出了该传感实验系统的实验结果,与传统索力传感器相比,该传感器具有更好的稳定性和更高的精度.     

双旁路磁弹索力传感器

基于磁弹索力传感器测量的基本原理,讨论了一种改进型双旁路磁弹索力传感器;利用磁阻分析法对双旁路磁弹索力传感器的结构进行磁路分析,并进行设计方法研究,提出了具体的结构设计准则与线圈参数设计方法;考虑剩磁的影响,对励磁方式的选择进行了详细分析,采用了正负脉冲电流励磁;根据钢缆索材料磁弹效应的材料特性优化传感器的励磁磁场工作...     

外力对逆磁致伸缩索力传感器影响研究

基于索力传感理论模型和环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了推导,传感器输出感应电压与激励磁场变化、外力变化、某一激励磁场下的材料磁导率及空气间隙尺寸、线圈密度等有关.重点分析了加载外力对传感器输出的影响.在稳恒直流激励下,当外力缓慢变化时可通过感应积分电压反映外力;当外力交流变化时,可通过感应电压求得外力,感应电压幅值与加载外力的频率成正比.最后,确定模拟实验参数,对传感器进行了仿真.结果表明当外力缓慢变化时,感应积分电压与外力成线性关系,传感器的灵敏度与线圈匝数.材料逆磁致伸缩系数成正比.     

激励磁场对逆磁致伸缩索力传感器影响仿真

基于钢缆索索力传感理论模型和环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了详细推导,传感器输出感应电压与激励磁场变化、加载外力变化、某一激励磁场下的材料磁导率及空气间隙尺寸等有关.重点分析了激励磁场变化对传感器输出的影响,分别在激励磁场为稳恒直流磁场、交流磁场、按矩形波规律变化磁场三种情况下对传感器输出进行了讨论和仿真分析.仿真结果表明,在稳恒磁场激励下,可通过感应积分电压求缓变外力,通过感应电压求得非缓变外力.在交流激励下.激励磁场频率对传感器输出有明显影响,频率越高,由激励磁场变化所引起的感应电压幅值越大.     

斜拉桥张拉索张力的测定

基于斜拉桥拉索的受力特点,提出一种索张力测定的新方法.文中研究了索张力传感器的测试机理,导出了传感器测力信号与索张力的关系.研究结果表明:该测试方法能有效地消除支座条件、拉索自重及索抗弯刚度等因素对测力信号的影响,可实现斜拉桥张拉索受力的精确、快捷测量.     

基于聚偏二氟乙烯传感器的斜拉桥损伤识别

斜拉索是斜拉桥的一个重要组成部分 ,是斜拉桥的主要承载部件。斜拉桥桥跨结构的质量和桥上活载绝大部分或全部通过斜拉索传递到索塔上。实时监测分布于大桥上的桥索张力变化 ,对于了解斜拉桥的健康状态 ,确保斜拉桥的安全是至关重要的。聚偏二氟乙烯 (polyvinylidenefluoride)传感器通过监测应变得到拉索的振动信号 ,采用数字信号处理芯片实现振动信号的快速傅立叶变换 ,利用变换得到的振动频率计算出拉索的张力 ,实现斜拉索张力的在线测量。将桥索张力的变化输入到神经网络中进行斜拉桥损伤识别 ,取得了良好的实验结果。