一种无线控制的斜拉索受力检测仪制造技术

本发明专利技术公开了一种无线控制的斜拉索受力检测仪，包括主体框架，设置于主体框架上的索力检测仪、爬升机构、抱紧机构和无线控制系统，无线控制系统分别与索力检测仪、爬升机构和抱紧机构连接。实现在斜拉索上的智能升降、数据采集、数据回传等工作，提高操作的简便性，不但使检测结果更加精确，同时还可以减少检测时间提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无线控制的斜拉索受力检测仪
本专利技术涉及测量
，具体涉及一种无线控制的斜拉索受力检测仪。
技术介绍
斜拉桥是一种重要的桥型，斜拉索作为其主要受力构件之一，它的工作状态是斜拉桥能否安全运营的决定性因素，因此，有必要对处于工作状态的拉索内力进行测量，以确保拉索处于正常的受力状态。目前，在工程应用中，已经出现了可自动爬升并检测索力的装置，如中国专利公开号为CN205741908U所到的缆索爬升装置，可以作为缆索检测、维护等设备的运动载体，解决人工作业存在劳动强度大、安全性不高以及现有缆索爬升装置适应性差等问题。目前，在工程应用中测量索力主要采用频率法，通过爬升装置上的拾振器来获取频率数据，根据索力与自振频率的关系得到拉索索力，但是由于多数斜拉桥的拉索端部安装有锚拉板及阻尼器，导致缆索的计算长度和边界条件等发生变化，使索力的计算会出现一些偏差；同时，由于爬升装置和拾振器均只能按既定程序执行检测步骤，不能根据时刻变化的条件状态对检测程序进行调整，使得最终的检测结果精度不高，甚至得到错误的检测结果，这样便需要等待爬升装置下降到地面后操作人员对检测程序进行调整，然后再次重复检测过程，检测起来也比较费时，效率低下。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种无线控制的斜拉索受力检测仪，实现在斜拉索上的智能升降、数据采集、数据回传等工作，提高操作的简便性，不但使检测结果更加精确，同时还可以减少检测时间提高检测效率。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种无线控制的斜拉索受力检测仪，包括主体框架，设置于主体框架上的索力检测仪、爬升机构、抱紧机构和无线控制系统，无线控制系统分别与索力检测仪、爬升机构和抱紧机构连接。按照上述技术方案，索力检测仪包括激光测距传感器、加速度传感器和拾振器，激光测距传感器、加速度传感器和拾振器设置于主体框架的前端，分别与无线控制系统连接；加速度传感器用于检测拉索的振动频率，激光测距传感器用于拉索索长的换算，拾振器获得拉索的振动信号。按照上述技术方案，爬升机构包括主动轮、从动轮和两个驱动电机，主动轮和从动轮平行设置于主体框架上，驱动电机固设于主体框架上，主动轮的两端分别与两个驱动电机的输出端连接，驱动电机与无线控制系统连接。按照上述技术方案，抱紧机构包括多个螺杆，螺杆设置于主体框架上，螺杆的下端通过螺纹与从动轮连接，旋拧螺杆带动从动轮上下移动，改变从动轮与主动轮之间的距离，使从动轮和主动轮从拉索两侧抱紧拉索。按照上述技术方案，无线控制系统包括主控芯片、输入模块、处理模块、稳压器、电源模块和无线传输模块，主控芯片通过处理模块与爬升机构连接，主控芯片通过输入模块与索力检测仪连接，主控芯片通过稳压器与电源模块连接，无线传输模块与主控芯片连接；主控芯片通过无线传输模块与地面控制中心连接。按照上述技术方案，输入模块、主控芯片、处理模块和无线传输模块，输入模块、处理模块、稳压器、无线传输模块和主控芯片连接均集成于一个线路集成板上。按照上述技术方案，主控芯片的型号为STM32F103C8T6。按照上述技术方案，输入模块包括电阻R1和光耦隔离器，处理模块包括H桥，光耦隔离器的光敏三极管与电阻R1连接，光耦隔离器的发光二极管的阳极和阴极分别与主控芯片连接，电源模块通过H桥与电机连接，H桥与主控芯片连接。按照上述技术方案，电源模块为锌锰电池。按照上述技术方案，所述的H桥，H桥电路引脚IN1，IN2，IN3，IN4通过与主控芯片的对应引脚相连组成桥形电路的输入端。引脚连接对应的三极管，通过对角线上的一对三极管导通来控制电机转动，两对对角线三极管可以在单电源的情况下使电机的极性颠倒，从而实现电机的正反转调控。按照上述技术方案，所述的光耦隔离器集成电路包括依次连接的发光二极管LED、光探测器和输出端，二极管将电信号转化为光信号，光探测器将接受的光信号转化为电流并放大，再经输出端进入电路中，光耦隔离器的工作原理是通过电-光-电的转换起到控制作用。按照上述技术方案，所述的稳压模块包括调整电路、取样电路、取样放大和基准电路，其作用是将不合电机工作要求的14.8V的电源电压稳定在它的设定工作电压12V内，使电机能够在额定工作电压下正常工作，所述的稳压模块为12v。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的无线控制的索力检测仪，通过主体上的爬升机构和无线控制控制相配合，实现索力检测仪在拉索上的智能升降与数据采集工作，无线控制系统通过索力检测仪实现对采集数据的处理，计算出拉索索力值，提高了索力测量的精度和检测效率，节约了索力检测成本，适用于市场推广。附图说明图1是本专利技术实施例中无线控制的斜拉索受力检测仪的主视图；图2是图1的左视图；图3是本专利技术实施例中无线控制系统的线路集成板图；图4是本专利技术实施例中无线控制系统的电路图原理图；图中，1-拾振器，2-无线控制系统，3-加速度传感器，4-主动轮，5-从动轮，6-驱动电机，7-主体框架，8-扣件，9-抱紧机构，10-稳压器，11-H桥，12-固定孔，13-锌锰电池，14-连接单片机的引脚，15-单片机电压输出口，16-电源负极接口，17-电源正极接口，18-光耦隔离器，19-主控芯片。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1～图4所示，本专利技术提供的一个实施例中的无线控制的斜拉索受力检测仪，包括主体框架7，设置于主体框架7上的索力检测仪、爬升机构、抱紧机构9和无线控制系统2，无线控制系统2分别与索力检测仪、爬升机构和抱紧机构9连接；抱紧机构9用于保证所述的斜拉索受力检测仪紧贴于斜拉索表面，通过爬升机构沿斜拉索进行升降，无线控制系统2通过控制爬升机构沿拉索智能升降，通过索力检测仪在拉索上采集数据，无线控制系统2将采集的数据进行智能化处理，换算出拉索相应的索力值，并将测算结果回传地面；本专利技术的无线控制的索力检测仪，通过主体上的爬升机构和无线控制控制相配合，实现索力检测仪在拉索上的智能升降与数据采集工作，其中包括通过激光测距传感器获得精确的拉索长度、通过拾振器1获得拉索的振动信号；通过无线控制系统2与索力分析系统直接的相互配合，实现对采集数据的处理，其中包括利用索力与索长、加速度之间的关系，通过卡尔曼滤波换算出拉索索力值，提高了索力测量的精度和检测效率，节约了索力检测成本，适用于市场推广。进一步地，索力检测仪包括激光测距传感器、加速度传感器3和拾振器1，激光测距传感器、加速度传感器3和拾振器1设置于主体框架7的前端，分别与无线控制系统2连接；无线控制系统2通过激光测距传感器采集所述受力检测仪的移动相对距离，通过加速度传感器3采集移动过程中的加速度信号，从而测算出索长，通过拾振器1获得拉索的振动信号，从而测算出相应拉索的索力。进一步地，爬升机构包括主动轮4、从动轮5和两个驱动电机6，主动轮4和从动轮5平行设置于主体框架7上，驱动电机6固设于主体框架7上，主动轮4的两端分别与两个驱动电机6的输出端连接，驱动电机6与无线控制系统2连接；缆索穿过主动轮4和从动轮5之间，主动轮4和从动轮5从两侧夹持于缆索上，无线控制系统2控制驱动电机6正反转及转动速度，使驱动电机6带动主动轮4沿缆索爬升。进一步地，抱紧机构9包括多个螺杆，螺杆设置于主体框本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线控制的斜拉索受力检测仪，其特征在于，包括主体框架，设置于主体框架上的索力检测仪、爬升机构、抱紧机构和无线控制系统，无线控制系统分别与索力检测仪、爬升机构和抱紧机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种无线控制的斜拉索受力检测仪，其特征在于，包括主体框架，设置于主体框架上的索力检测仪、爬升机构、抱紧机构和无线控制系统，无线控制系统分别与索力检测仪、爬升机构和抱紧机构连接。2.根据权利要求1所述的无线控制的斜拉索受力检测仪，其特征在于，索力检测仪包括激光测距传感器、加速度传感器和拾振器，激光测距传感器、加速度传感器和拾振器设置于主体框架的前端，分别与无线控制系统连接。3.根据权利要求1所述的无线控制的斜拉索受力检测仪，其特征在于，爬升机构包括主动轮、从动轮和两个驱动电机，主动轮和从动轮平行设置于主体框架上，驱动电机固设于主体框架上，主动轮的两端分别与两个驱动电机的输出端连接，驱动电机与无线控制系统连接。4.根据权利要求3所述的无线控制的斜拉索受力检测仪，其特征在于，抱紧机构包括多个螺杆，螺杆设置于主体框架上，螺杆的下端通过螺纹与从动轮连接，旋拧螺杆带动从动轮上下移动，改...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖祥，乔思瑶，杨帆，蔡启烈，陈波，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42