钢缆索索力在线测量的磁弹原理新方法与装置研究

1. 原理： 根据磁弹效应，利用钢缆索为铁磁材料，将索置于特定磁场中，索被磁化。其磁化特性参数随外力变化而变化。若检测出磁化特性参数的变化，从而求出外力变化，提出了基于磁弹效应的索力在线动态监测技术。

2. 项目主要技术情况如下： （1）完成了磁化技术理论研究和钢缆索的磁化模型分析； （2）完成了磁弹性索力传感器理论模型与传感原理研究； （3）提出了索力传感器的磁路分析和参数设计方法，完成了套筒式传感器样机的设计；完成了旁路式索力传感器的磁路分析与参数设计； （4）进行了温度影响规律探索，提出了温度影响线性模型和差动式温度补偿方法； （5）设计并搭建实验系统，完成了温度影响试验及拉力试验； （6）完成了包含信号激励与功率放大、交变磁场发生、感生电动势获取、感应电压积分、信号放大、数据采集与控制、分析计算与处理的全套钢缆索索力在线测量装置系统样机研制，并将各个模块集成、封装为一体，以便于携带、方便现场使用。此外，基于Labview平台，开发出了配套的采集、控制、数据处理、显示软件。实现了激励电流控制、信号采集与处理控制、示波器观测各阶段波形控制等功能。测量系统基本做到了体积小、便于携带、对外接口方便、软件界面友好、操作简便。

3. 应用前景： 钢缆索索力是钢缆索结构健康状态评估的重要指标之一。实时监测缆索索力的变化，可以掌握结构本身的安全状态，进一步可以为缆索提供及时的维护，延长索的使用寿命，保证结构的营运安全，具有极大的理论与经济价值。

应用领域： 钢缆索索力在线监测，适用于大型建筑结构、大型桥梁、体育场馆、游乐场所等。

1.原理：根据磁弹效应，利用钢缆索为铁磁材料，将索置于特定磁场中，索被磁化，其磁化特性参数随外力变化而变化，若检测出磁化特性参数的变化从而求出外力变化，提出了基于磁弹效应的索力在线动态监测技术。2.项目主要技术情况如下：（1）完成了磁化技术理论研究和钢缆索的磁化模型分析；（2）完成了磁弹性索力传感器理论模型与传感原理研究；（3）提出了索力传感器的磁路分析和参数设计方法，完成了套筒式传感器样机的设计；完成了旁路式索力传感器的磁路分析与参数设计；（4）进行了温度影响规律探索，提出了温度影响线性模型和差动式温度补偿方法；（5）设计并搭建实验系统，完成了温度影响试验及拉力试验；（6）完成了包含信号激励与功率放大、交变磁场发生、感生电动势获取、感应电压积分、信号放大、数据采集与控制、分析计算与处理的全套钢缆索索力在线测量装置系统样机研制，并将各个模块集成、封装为一体，以便于携带、方便现场使用。此外基于Labview平台，开发出了配套的采集、控制、数据处理、显示软件。实现了激励电流控制、信号采集与处理控制、示波器观测各阶段波形控制等功能测量系统基本做到了体积小、便于携带、对外接口方便、软件界面友好、操作简便。3.应用前景：钢缆索索力是钢缆索结构健康状态评估的重要指标之一。实时监测缆索索力的变化，可以掌握结构本身的安全状态，进一步可以为缆索提供及时的维护，延长索的使用寿命，保证结构的营运安全，具有极大的理论与经济价值。应用领域：钢缆索索力在线监测，大型建筑结构、大型桥梁、体育场馆、游乐场所等。