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    直线位移传感器/电子尺在预应力测试方面的应用
     
    在了解位移传感器在预力测试上的应用之前,必须先了解什么是预应力、预应张拉这二个概念,只有弄清这二个概念才能明白为什么预应力测试要用到位移传感器。
      预应力概念:
      预应力是预加应力的简称,在结构承受外荷载之前,预先对其在外荷载作用下的区域施加应力,以改善结构使用的性能。可以用预压应力来抵抗结构承受的拉应力或弯矩,又可用预拉应力来抵抗结构承受的压应力。善于运用预应力原理和技术,就可能获得改善结构性能和提高结构承载能力的效果。
      预应力张拉概念:
      预应力张拉就是在构件中提前加拉力,使得被施加预应力张拉构件承受拉应力,进而使其产生一定的形变,来应对钢结构本身所受到的荷载。
      预应力张拉的作用:
      在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢绞线,施加预应力,提高构件的抗弯能力和刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。对于机械结构来看,其含义为预先使其产生应力,其好处是可以提高构造本身刚性,减少振动和弹性变形,这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度,使原本的抗性更强。
      由于传统的预应力张拉施工作业存在张拉力控制误差大、测量误差大,回缩值不可测、两端同步率低、无法实现张拉力与的双重控制、缺乏可靠的过程控制手段和有效的检测评估办法等缺点,所以才逐渐被智能、数控的张拉技术所取代。
      现代的预应力程控(智能、数控)张拉技术是指依托以计算机智能及传感器技术为基础的自动化测控技术来实现张拉作业的自动化控制。现代的程控张拉系统由程控主机及作业前端组成。作业前端包含了测控电路、油泵、千斤顶、传感器等组成部分。如下图所示:
      预应力张拉程控系统的工作原理:
      系统主机由工业平板电脑及专用软件系统组成。主机根据预设的张拉参数无线遥控一个或多个测控前端工作。前端根据主机指令通过变频输出无级调速控制油泵电机,同时监测千斤顶的工作压力和钢绞线的伸长值反馈给主机。主机根据反馈的数据计算出下一个指令继续遥控前端,从而形成闭环控制。
      预应力张拉程控系统以张拉力为主控指标,伸长量作为辅助控制指标,真正实现张拉力与伸长值的双控,确保在张拉全过程两端的张拉力与伸长量高度同步。同步差严格控制在2011版《公路桥涵施工技术规范》规定的范围内。
      在预应张拉力的测试过程中,仪器可通过控制回油量,实现精确控制放张压力,实现放张过程压力、放张速率可控。通过精确放张至初应力来测得夹片回缩值及千斤顶空腔内部分钢绞线的弹性变形量,从而取得放张后的钢绞线有效伸长值。张拉程控系统不对千斤顶进行改装,量测系统由外挂超声波测量传感器来实现,可以直接测量钢绞线的长度变化值,通过实时高频监测伸长值、压力值,可以在张拉力—曲线上实时反映出不同张拉力下的钢绞线值,即可直接测读出回缩值。

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