磁通量传感器索力监测系统设计指南Word格式文档下载.docx
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（2）不需对被测件进行表面处理，不破坏构件原有防腐保护层;
（3）传感器维护成本低、使用寿命长；
（4）抗干扰能力强、测量精度高、重复性好；
（5）系统可自动测量和自动温度补偿。
（6）可直接显示力值。
（7）可与计算机系统相连，进行多通道数据采集和远程健康监测
3.主要技术指标
（1）测量范围：
0~屈服应力；
（2）接线长度：
≤300m
（3）适应环境温度为：
-20~80℃；
（4）长期误差：
≤3%FS；
（5）供电电源：
AC100~240V，60/50HZ。
4.磁通量传感器的应用
常规应用
由铁磁性材料制成的棒材和拉索，包括平行钢丝索、钢绞线索、体内预应力钢绞线束、钢丝绳、精轧螺纹钢等构件。
体内预应力钢绞线应力监测
精轧螺纹钢应力监测
钢丝绳张力监测
斜拉索索力监测
体外索索力监测
吊杆索力监测（京沪高铁）
专业应用
有粘结预应力多截面监测
利用磁通量传感器非接触式测量的特点，可以很方便地实现体内预应力筋不同截面的应力监测。
成都双流机场飞机滑行道桥中幅桥永存预应力测试截面示意图
广元市白水河大桥体内预应力监测示意图（部分）
磁通量监测体内预应力安装示意图
运营中桥梁拉索索力监测
可以设计成哈弗式的结构，直接在运营中的拉索上制作传感器，通过模拟标定进行曲线拟合和校准，实现运营中桥梁拉索的索力监测。
在运营中的拉索上制作磁通量传感器
5、磁通量传感器索力监测系统
实现索力监测的最基本的配置是磁弹仪（读数仪）和磁通量传感器，二者即可实现人工索力测量。
当组建系统时，根据投资额及重要度，可选择离线检测系统或在线监测系统两种不同形式，前者造价低但需人工现场采集数据，后者可实现自动化在线监测，但造价相对较高。
磁通量传感器测量系统主要配件
离线检测系统
磁通量传感器测量系统的基础配置主要包括磁通量传感器、开关集线箱、磁弹仪、数据传输线及布线管、仪器保护箱，构成数据采集系统（数据采集箱），根据传感器的数量及分布情况在桥梁上设置一个或多个数据采集箱，构成离线检测系统，实现人工定期数据采集。
离线检测系统示意图（数据采集箱）
在线监测系统
在离线检测系统的基础上，增加数据传输系统（有线、无线或以太网传输）和数据处理系统，就可实现索力数据的实时在线监测，具有自动测量、异常预警等功能，可以根据需要自主设定采集的时间、频率，操作简单。
在线监测系统示意图
6.索力监测系统的配置
（1）传感器布置：
接线长度小于等于300米，既可以每根索上安装，也可只选择重要截面上安装。
传感器与数据采集箱之间用专用信号线连接，用线管或线槽进行保护，传输线的距离一般控制在300米以内，避免距离过长使信号失真。
（2）数据采集箱常用规格：
8通道、16通道、24通道。
数据采集箱集成的传感器数量，按通道数最多可分别集成8、16、24台磁通量传感器。
（3）数据采集箱的数量及分布。
根据传感器的数量和分布来决定数据采集箱的型号（通道数）、数量（总通道数）、安装位置。
吊杆索力监测系统布置示例
斜拉索索力监测系统布置示例
7.传感器选型与安装
（1）传感器选型：
由构件的外径确定传感器的型号，一般要求传感器的内径大于传感器外径1mm~20mm，以方便袖套安装。
平行钢丝索、钢绞线成品索、钢丝绳、精轧螺纹钢等使用整束式传感器、平行钢绞线拉索体系可使用单根钢绞线用传感器或整束式传感器，也可两种形式的传感器一起使用。
各种型号的磁通量传感器的命名规则如下：
图5命名规则
常用传感器型号及外形尺寸：
型号规格
内径Ø
（mm）
外径Ø
高度
备注
CCT17J
17
31
111
CCT18A
18
35
130
CCT18B
34
124
常用于钢绞线拉索体系
CCT18L
135
CCT20B
20
36
CCT20J
CCT40A
40
78
171
CCT40H
89
189
CCT43B
43
82
178
CCT54B
54
98
225
CCT65
65
143
250
CCT70
70
275
CCT70H
150
290
CCT71B
71
144
308
CCT75
75
155
279
CCT80
80
160
CCT85
85
165
CCT85H
172
309
CCT90
90
170
320
CCT95
95
175
CCT100
100
CCT100H
190
338
CCT105
105
192
330
CCT110
110
188
350
CCT115
115
199
364
CCT120
120
200
CCT135
198
370
CCT145
145
208
440
CCT155
230
422
CCT160H
245
420
CCT165
228
CCT170H
266
409
CCT190H
286
443
CCT210
210
306
460
CCT210H
514
CCT230H
321
494
CCT235
235
336
520
CCT260
260
356
545
备注：
超出以上型号的可根据用户要求另行设计
（2）传感器安装位置：
建议将传感器安装在拉索的下预埋管内或桥面自由段，如下图。
传感器在斜拉索上的安装
传感器在吊杆上的安装
整束式传感器直接套在索体外，选用单根钢绞线用传感器监测平行钢绞线拉索体系时，安装在锚具内的单根钢绞线上。
（3）传感器选择考虑的问题
（a）传感器的安装空间，能放置相应型号的传感器。
（b）信号传输线通道，需将传输线从预埋管内引至可以进行测量操作或加长布线的位置。
（c）传感器需在安装拉索锚具之前套入索体，建议在设计文件中做相关说明。
8.磁通量传感器监测系统建立过程及注意事项
（1）拉索监测系统设计。
需要考虑传感器型号、走线方式、数据采集箱的数量与放置点。
（2）传感器生产周期。
磁通量传感器生产周期约为40天。
（3）传感器安装与标定。
磁通量传感器需要在拉索制索过程中，未安装锚具之前套到拉索上，并利用拉索出厂前的超张拉工艺逐一进行标定，也可采用样品索在张拉台座上进行标定。
平行钢绞线拉索体系、精轧螺纹钢等锚具现场安装的情况，一般采用样品索在张拉台座上进行标定。
标定需采用符合精度要求的标准传感器。
（4）传感器现场安装。
磁通量传感器随拉索运往现场，挂索后将传感器就位到安装位置。
（5）传感器走线与保护。
一般将传感器放在预埋管内，传感器信号线通过预留的走线孔道，引至数据采集箱，并采用布线专用线管或线槽进行保护。
（6）系统安装与调试。
系统调试主要包括硬件调试和软件调试。
9.主要工程业绩
（1）香港昂船洲大桥体外索在线监测；
（2）美国PenoscotRiverBridge拉索监测
（3）杭州湾大桥体内索在线监测；
（4）湛江海湾大桥斜拉索在线监测；
（5）宜宾长江大桥斜拉索在线监测；
（6）江西吉安赣江大桥加固体外索监测；
（7）江西剑邑大桥斜拉索监测；
（8）九甸峡水利枢纽工程调压井环锚监测；
（9）厦门集美大桥体内预应力及体外索监测
（10）夷陵长江大桥斜拉索索力监测
（11）宜宾长江大桥斜拉索索力监测
（12）广东阳江市西江特大桥斜拉索索力监测
（13）天津南仓桥斜拉索监测
（14）武广高铁武汉东湖特大桥吊杆索力监测）
（15）京沪高铁拱桥吊杆索力监测（共十座）
（16）宁杭高铁拱桥吊杆索力监测（两座）
（17）广珠铁路白坭河特大桥、虎跳门特大桥、杜坑特大桥吊杆索力监测
（18）广深港沙湾特大桥吊杆索力监测（两座）
（19）广元市白水大桥体内预应力监测
（20）成都双流机场飞机滑行道桥永存预应力监测
（21）南宁葫芦鼎大桥体内预应力监测
（22）南宁永和大桥吊杆索力监测
（23）柳州文惠桥吊杆索力监测
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