CN206161216U - 一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及多传感器三方向拾振无线索力测试仪，适用于土木工程技术领域。多传感器三方向拾振无线索力测试仪包括无线索力测试模块、接收端，无线索力测试模块包括供电模块、三轴传感器、无线信号传输模块，供电模块的输出端连接着三轴传感器的输入端，无线信号传输模块连接着三轴传感器，三轴传感器安装于桥梁拉索上，无线信号传输模块连接着接收端，将太阳能供电模块、三轴传感器和无线信号传输模块集成于一体，使用sub‑G、多点互功率谱等技术，形成一个实用性更高的专业索力测试设备。通过该设备可以准确、高效、智能的识别拉索振动频率，进而计算得到拉索索力。

Description

一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪

技术领域

本实用新型涉及多传感器三方向拾振无线索力测试仪，适用于土木工程技术领域。

背景技术

斜拉桥、悬索桥和吊杆拱桥均通过拉索将桥面系和车辆荷载传至主要受力构件，统称索支承桥梁。拉索索力的振动法测量是索支承桥梁检测及施工监控的重要技术手段。

振动法索力测试在运用时需要解决两个关键问题：1)拉索自振频率的识别，2)索力-自振频率对应关系的确定。识别拉索自振频率是进行索力估计的重要前提，无法准确的识别拉索的自振频率，索力估计就会变为空谈。

目前市场上的振动法索力测试设备进行拉索自振频率识别时有以下缺陷：

1)现状索力测试设备均为测量拉索单向振动频率的仪器，使用时得到的频率极易混入拉索其他方向振动的干扰频率，若不能高效智能的把这些错误的频率过滤掉，将会给索力测试带来极大的误差甚至错误。

2)现状索力测试设备采集拉索振动频率时，由于信噪比低的原因，会导致拉索频率峰值不明显而误报和缺频的现象；同时由于采用单一传感器自谱识别频率且受传感器安装位置的影响，极易造成拉索基频或某些频阶的振动频率无法拾取。

3)在信号传输上，现状索力测试设备大多为有线信号传输，相比较无线信号传输而言工法繁琐复杂且因信号线过长导致信噪比降低，信号质量差。而目前的无线传感器传输功率普遍采用2.4G传输，导致传感器功耗成为限制使用周期的瓶颈，这一频段还存在与手机、其他无线传感器信号相互干扰的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，将太阳能供电模块、三轴传感器和无线信号传输模块集成于一体，使用sub-G、多点互功率谱等技术，形成一个实用性更高的专业索力测试设备。通过该设备可以准确、高效、智能的识别拉索振动频率，进而计算得到拉索索力。

为解决上述技术问题，本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪包括无线索力测试模块、接收端，所述无线索力测试模块包括供电模块、三轴传感器、无线信号传输模块，将太阳能供电模块、三轴传感器和无线信号传输模块集成于一体，使用sub-G、多点互功率谱等技术，形成一个实用性更高的专业索力测试设备。通过该设备可以准确、高效、智能的识别拉索振动频率，进而计算得到拉索索力。

其中，所述供电模块的输出端连接着三轴传感器的输入端；所述无线信号传输模块连接着三轴传感器；所述三轴传感器安装于桥梁拉索上；所述无线信号传输模块连接着接收端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪所述接收端采用计算机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪所述三轴传感器采用无线加速度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪所述无线信号传输模块采用基于sub-G技术的无线信号传输模块。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪所述供电模块采用太阳能供电系统。

本实用新型与现状索力测试设备相比其优点如下：

(1)采用三轴传感器拾取振动频率，可以有效的过滤掉拉索其他方向的干扰振动频率；

(2)采用多点传感器互功率谱方法识别拉索的振动频率，可以高效智能的确保获取基频，解决频率缺频和误报问题；

(3)在无线信号传输中使用sub-G技术，低功耗、宽频带且可以避免频带干扰等技术问题；

(4)采用太阳能供电系统，使其满足长期在桥梁上工作的供电需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪的电连接图。

图2为本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪的三轴传感器与桥梁拉索的结构示意连接图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2说明本实施方式，本实施方式所述一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪包括无线索力测试模块、接收端，所述无线索力测试模块包括供电模块、三轴传感器、无线信号传输模块，将太阳能供电模块、三轴传感器和无线信号传输模块集成于一体，使用sub-G、多点互功率谱等技术，形成一个实用性更高的专业索力测试设备。通过该设备可以准确、高效、智能的识别拉索振动频率，进而计算得到拉索索力。

其中，所述供电模块的输出端连接着三轴传感器的输入端，供电模块用于给三轴传感器提供电能，保证三轴传感器的正常工作。

所述无线信号传输模块连接着三轴传感器，无线信号传输模块用于将采集的频率信号传输到接收端。

所述索力仪将三轴传感器安装于桥梁拉索上，在桥梁拉索上放置多个三轴传感器，三轴传感器用于采集拉索的振动加速度信号。

所述无线信号传输模块连接着接收端，接收端用于接收无线索力测试模块采集拉索振动信号，并对其进行分析处理得到其振动频率。

具体实施方式二：

结合图1、2说明本实施方式，所述接收端采用计算机或移动设备端，在计算机或者移动设备端采用多点传感器互功率谱的方法识别拉索的振动频率，可以高效智能的确保获取基频，解决频率缺频和误报问题。

具体实施方式三：

结合图1、2说明本实施方式，所述三轴传感器采用无线加速度传感器。所述加速度传感器具有体积小、重量轻、使用方便、分辨率高、动态范围大及一机多用的特点。采用三轴传感器拾取振动频率，可以有效的过滤掉拉索其他方向的振动频率。

具体实施方式四：

结合图1、2说明本实施方式，所述无线信号传输模块采用基于sub-G技术的无线信号传输模块。应用无线传输中的sub-G技术，以获得低功耗、宽频带、避免频带干扰等技术优势。

具体实施方式五：

结合图1、2说明本实施方式，所述供电模块采用太阳能供电系统。在无线索力测试仪中使用太阳能供电系统，使其满足长期在桥梁上工作的供电需求，适合在桥梁的长期监测、检测中使用。

本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪的工作原理为：本实用新型一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，在桥梁拉索上安装多个三轴传感器，用于采集拉索振动信号，将多个三轴传感器采集的拉索振动信号通过无线信号传输模块传输到接收端，在接收端采用多点传感器互功率谱的方法识别拉索的振动频率，可以高效智能的确保获取基频，解决频率缺频和误报问题。在无线索力测试模块中使用太阳能供电系统，使其满足长期在桥梁上工作的供电需求，适合在桥梁的长期监测、检测中使用。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，其特征在于，所述多传感器三方向拾振无线索力测试仪包括无线索力测试模块、接收端，所述无线索力测试模块包括供电模块、三轴传感器、无线信号传输模块；所述供电模块的输出端连接着三轴传感器的输入端；所述无线信号传输模块连接着三轴传感器；所述三轴传感器安装于桥梁拉索上；所述无线信号传输模块连接着接收端。

2.根据权利要求1所述的一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，其特征在于：所述接收端采用计算机。

3.根据权利要求1所述的一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，其特征在于：所述三轴传感器采用无线加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，其特征在于：所述无线信号传输模块采用基于sub-G技术的无线信号传输模块。

5.根据权利要求1所述的一种多传感器三方向拾振无线索力测试仪，其特征在于：所述供电模块采用太阳能供电系统。