一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置的制作方法

本技术属于土木工程测量，具体涉及一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置。

背景技术：

1、桥梁承台大体积混凝土的特点主要是，胶凝材料在水化反应过程中释放出大量的热量，这些热量积聚在混凝土内部不易散发。当混凝土的内部与表面温差过大时，就会产生温度应力和温度变形，温度应力与温差成正比，温差越大，温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生温度裂缝，裂缝对混凝土会有较大的危害。当前采集桥梁承台应力的主要方法是利用振弦式传感器进行人工数据采集，通常采用智能读数仪cs-dsy709直接读出应变计物理量(με)，同时读数仪根据测量时间把应变计的编号、温度、应变值(με)保存到读数仪里。但这种方法有很多局限性的问题，如：采集仪集成度较低；采集过程容易受外界因素干扰等；数据传输中，数值的传递又受地理位置；自然环境和通信方法的限制等问题。

技术实现思路

1、本实用新型为解决桥梁大体积承台应力与应变准确检测的问题，提出一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置。

2、为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，包括应力应变传感器、模拟电子开关、激振单元、采集单元、信号处理单元、stm32微控制器、通信单元；

4、所述应力应变传感器连接模拟电子开关，所述模拟电子开关分别连接激振单元、采集单元、stm32微控制器，所述采集单元连接信号处理单元，所述激振单元、信号处理单元分别连接stm32微控制器，所述stm32微控制器连接通信单元；

5、所述应力应变传感器用于测量桥梁大体积承台内部的应变量，并可同步测量埋设点的温度；

6、所述模拟电子开关用于实现桥梁大体积承台应力与应变检测装置的通断；

7、所述激振单元用于实现应力应变传感器的扫频工作；

8、所述采集单元用于采集应力应变传感器检测的数据；

9、所述信号处理单元用于对采集单元采集的信号进行放大、整形，滤波。

10、进一步的，所述应力应变传感器的个数为16个，所述应力应变传感器为振弦应变计传感器。

11、进一步的，所述stm32微控制器为stm32f103开发板。

12、进一步的，所述模拟电子开关为8路5v继电器板，每路继电器板的第一路-第四路连接一个应力应变传感器，第五路-第八路连接一个应力应变传感器，所述模拟电子开关的型号为joc-3ff-s-z。

13、进一步的，所述stm32微控制器按照rs485通信协议向串口发送数据帧，串口通过ttl电平转换后，再将信号发送至通信单元。

14、进一步的，所述通信单元采用lora无线传输技术。

15、本实用新型的有益效果为：

16、本实用新型所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，使用了arm处理器stm32，在外部配备相应的激振单元，采集单元，信号处理单元，再与lora无线传输技术相结合，从而实现振弦式传感器信号采集与传送。采用本发明所述的所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，准确度和安全性符合现场使用的规定，可以有效地掌握桥梁健康状况，避免事故的发生。

技术特征：

1.一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，其特征在于，包括应力应变传感器(1)、模拟电子开关(2)、激振单元(3)、采集单元(4)、信号处理单元(5)、stm32微控制器(6)、通信单元(7)；

2.根据权利要求1所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，其特征在于，所述应力应变传感器(1)的个数为16个，所述应力应变传感器(1)为振弦应变计传感器。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，其特征在于，所述stm32微控制器(6)为stm32f103开发板。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，其特征在于，所述模拟电子开关(2)为8路5v继电器板，每路继电器板的第一路-第四路连接一个应力应变传感器(1)，第五路-第八路连接一个应力应变传感器(1)，所述模拟电子开关(2)的型号为joc-3ff-s-z。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，其特征在于，所述stm32微控制器(6)按照rs485通信协议向串口发送数据帧，串口通过ttl电平转换后，再将信号发送至通信单元(7)。

6.根据权利要求5所述的一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，其特征在于，所述通信单元(7)采用lora无线传输技术。

技术总结
一种桥梁大体积承台应力与应变检测装置，属于土木工程测量技术领域。为解决桥梁大体积承台应力与应变准确检测的问题。本技术应力应变传感器连接模拟电子开关，模拟电子开关分别连接激振单元、采集单元、STM32微控制器，采集单元连接信号处理单元，激振单元、信号处理单元分别连接STM32微控制器，STM32微控制器连接通信单元；应力应变传感器用于测量桥梁大体积承台内部的应变量，并可同步测量埋设点的温度；模拟电子开关用于实现装置的通断；激振单元用于实现应力应变传感器的扫频工作；采集单元用于采集应力应变传感器检测的数据；信号处理单元用于对采集单元采集的信号进行放大、整形，滤波。本发明测量准确度高。

技术研发人员：侯涛,王东亮,李小波,霍大铙,弋牧江,刘宇鹏,吴勇,贾亚飞,郝向炜,邢键,崔双龙,杨建喜,崔书炜
受保护的技术使用者：中铁二十局集团第六工程有限公司
技术研发日：20230522
技术公布日：2024/1/15