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CN109443622A - 索力检测方法和装置、以及索力传感器 - Google Patents

索力检测方法和装置、以及索力传感器 Download PDF

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Publication number
CN109443622A
CN109443622A CN201910015237.XA CN201910015237A CN109443622A CN 109443622 A CN109443622 A CN 109443622A CN 201910015237 A CN201910015237 A CN 201910015237A CN 109443622 A CN109443622 A CN 109443622A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drag
line
inductance
stress
winding
Prior art date
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Pending
Application number
CN201910015237.XA
Other languages
English (en)
Inventor
陆俊
钱中义
吴文奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Qilijiantong Engineering Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Qilijiantong Engineering Technology Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Qilijiantong Engineering Technology Co Ltd filed Critical Beijing Qilijiantong Engineering Technology Co Ltd
Priority to CN201910015237.XA priority Critical patent/CN109443622A/zh
Publication of CN109443622A publication Critical patent/CN109443622A/zh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

公开了一种索力检测方法和装置、以及索力传感器,其中,索力传感器包括:电感感测部,包括:骨架、以及缠绕于所述骨架上层的激励绕组和缠绕于所述骨架下层的感应绕组,所述骨架具有可套装于拉索的结构,所述激励绕组具有激励信号输入端以在激励信号的驱动下产生磁场并使所述拉索磁化;电感监测部,与所述电感感测部的感应绕组连接,配置为监测所述感应绕组的电感量并输出;以及,温度监测部,配置为监测拉索的温度并输出。本申请通过测量电感来检测拉索的应力,不受空气等环境因素的影响,准确度更高。

Description

索力检测方法和装置、以及索力传感器
技术领域
本申请涉及建筑工程技术领域,尤其涉及一种索力检测方法和装置、以及索力传感器。
背景技术
拉索是缆索支撑型建筑结构(例如桥梁、大跨度空间结构等)的核心构件之一,其服役状况关系到建筑结构的安全运营与使用寿命。拉索的安全检测主要通过检测拉索的索力判断。然而,目前的拉索应力(即索力)的检测方案因无法排除空气等环境因素的影响而无法准确检测拉索的索力。因此,期望提供一种准确度更高的索力检测方法和装置、以及索力传感器。
发明内容
为了解决上述技术问题,提出了本申请。本申请的实施例提供了一种索力检测方法和装置、以及索力传感器。
根据本申请的一方面,提供了一种索力传感器,包括:
电感感测部,包括:骨架、以及缠绕于所述骨架上层的激励绕组和缠绕于所述骨架下层的感应绕组,所述骨架具有可套装于拉索的结构,所述激励绕组具有激励信号输入端以在激励信号的驱动下产生磁场并使所述拉索磁化;
电感监测部,与所述电感感测部的感应绕组连接,配置为监测所述感应绕组的电感量并输出;以及
温度监测部,配置为监测拉索的温度并输出。
其中,所述感应绕组包括同轴不同心的多个线圈组,所述线圈组之间反向串联。
其中,所述感应绕组包括同轴同心的多个线圈组,所述线圈组之间反向串联。
根据本申请的另一方面,还提供了一种索力检测装置,包括:上述的索力传感器和控制器;其中,所述控制器,与所述索力传感器连接,配置为根据所述索力传感器监测到的温度值和电感量,确定拉索的应力。
其中,所述索力检测装置还包括:输入部件,配置为接收待测拉索的类型信息;其中,所述控制器,包括:存储单元,配置为存储预先获得的用于确定拉索应力的估算参数;计算单元,配置为从所述存储单元中提取对应所述待测拉索的类型信息的所述估算参数,并利用所提取的估算参数、以及所述温度值和电感量估算待测拉索的应力值。
根据本申请的另一方面,还提供了一种索力检测方法,包括:
将上层缠绕有激励绕组和下层缠绕有感应绕组的骨架套装于待测拉索后,向所述激励绕组施加激励信号,所述激励绕组在所述激励信号的驱动下产生磁场并使所述待测拉索磁化;
监测感应绕组的电感量以及待测拉索的温度值;
根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力。
其中,根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力,包括:接收待测拉索的类型信息;从预先获得的估算参数中提取对应待测拉索的类型信息的估算参数;基于所提取的估算参数、以及所述温度值和电感量,估算待测拉索的应力值。
其中,所述估算参数包括所述估算参数包括应力参数、温度参数和电感基准量;根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力,包括:基于应力值、电感量与温度值之间的预定关系,使用所述估算参数以及所述温度值和电感量,估算所述拉索的应力值。
其中,索力检测方法还包括:基于标定数据确定所述预定关系以及所述估算参数;其中,所述标定数据包括:拉索样品的类型信息、真实应力值以及对应的温度值和电感量。
其中,所述预定关系如下:L0+m1σ+…+mnσn+αT=L(σ,T);其中,L0表示电感基准量,m1、……、mn表示应力参数,α表示温度参数,L(σ,T)表示应力值为σ、温度值为T时的电感量,σ表示应力值,T表示温度值,n为不小于1的整数。
本申请提供的索力检测方法和装置、以及索力传感器,通过测量电感来检测拉索的应力,不受空气等环境因素的影响,检测准确度更高。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部或步骤。
图1是本申请一示例性实施例提供的索力传感器的结构示意图。
图2是本申请一示例性实施例提供的索力传感器中电感感测部的截面示意图。
图3是本申请一示例性实施例提供的索力传感器中电感感测部的截面示意图。
图4是本申请一示例性实施例提供的索力检测装置的结构示意图。
图5是本申请一示例性实施例提供的索力检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
目前,索力传感器有接触式(例如,电阻应变式、振炫式、光纤式等)和非接触式(例如,磁弹式)。这些传感器因各种因素的影响而无法准确检测与索力相关的物理量,进而导致索力检测准确度低。举例来说,磁弹式索力传感器是测量拉索的磁导率以便由磁导率来确定拉索内部的应力,由于索力传感器与拉索之间不可避免的存在空气或其他介质,导致测量时拉索的磁通量中混杂有难以剥离的、与拉索材料性质变化无关的信号,进而导致最终检测出的拉索应力准确度低。
为解决上述问题,本申请提供一种索力检测方法和装置、以及索力传感器,通过测量电感来检测拉索内部的应力,由于电感量不受空气或其他环境因素的影响,因而能够更准确地检测拉索的应力。
本申请实施例可应用于在建筑结构中起支撑性作用的现役拉索,包括但不限于桥梁、隧道、大型体育场等建筑结构中使用的拉索。例如,该拉索可以是钢缆索或其他类似的缆索。
下面对本申请提供的索力检测方法和装置、以及索力传感器分别进行详细说明。
图1为本申请实施例中索力传感器10的示例性结构。如图1所示,索力传感器10可包括:电感感测部11、电感监测部12以及温度监测部13。其中,电感感测部11可包括:骨架111、以及缠绕于所述骨架上层的激励绕组112和缠绕于所述骨架下层的感应绕组113,所述骨架111具有可套装于拉索的结构;所述电感感测部11的激励绕组112具有激励信号输入端,在激励信号的驱动下产生磁场并使拉索磁化,所述感应绕组113处于所述激励绕组112的磁场中并且围绕拉索,当拉索的应力发生变化时,其磁化而产生的磁场也会发生变化,从而感应绕组113的电感量也会发生变化;电感监测部12与所述电感感测部11的感应绕组113连接,配置为监测所述感应绕组的电感量并输出;温度监测部13,配置为监测拉索的温度并输出。这样,通过检测感应绕组113的电感量,即可确定拉索的应力值。
本申请实施例中,电感感测部11中的骨架111具有供缠绕激励绕组112和感应绕组113的双层结构、以及可套装于拉索的固定结构。一个示例中,骨架可以为套筒,该套筒能够以可拆卸的方式套设在拉索上,该套筒上设有供缠绕激励绕组112和感应绕组113的双层结构,该双层结构包括相互绝缘的上下两层,上层缠绕激励绕组112,下层缠绕感应绕组113。在其他实现方式中,骨架111还可采用其他结构,对于骨架的具体结构,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的一些实现方式中,感应绕组113可以包括同轴不同心的多个线圈组,所述线圈组反向串联。通过将感应绕组113中线圈组反向串联,使得感应绕组113中各个线圈组的自感、以及感应绕组113中各线圈组之间的互感能够相互抵消,避免因感应绕组113中各个线圈组的自感、以及感应绕组113中各线圈组之间的互感造成监测到的电感量浮动,进而影响拉索应力的检测准确度。图2示出了该实现方式的一个示例中电感感测部11的截面,其中未示出激励绕组112中的绕线匝,用·和×符号示出了感应绕组113中的线圈匝的绕线方向,其中点表示垂直纸面向外,叉表示垂直纸面向内。在该示例中,在沿轴向方向绕制线圈组113时,绕制方向可以变为相反,从而减小感应绕组113因激励线圈112产生的磁场而感生出的电动势,从而使磁场快速稳定,提高测量效率。在一些实施例中,沿轴向绕制时,感应绕组113的绕制方向可以多次改变。
本申请实施例的一些实现方式中,所述感应绕组113包括同轴同心的多个线圈组,所述线圈组反向串联。通过将感应绕组113中线圈组反向串联,使得感应绕组113中各个线圈组的自感、以及感应绕组113中各线圈组之间的互感能够相互抵消,避免因感应绕组113中各个线圈组的自感、以及感应绕组113中各线圈组之间的互感造成监测到的电感量浮动,进而影响拉索应力的检测准确度。图3示出了该实现方式的一个示例中电感感测部11的截面,其中未示出激励绕组112中的绕线匝,用·和×符号示出了感应绕组113中的线圈匝的绕线方向,其中点表示垂直纸面向外,叉表示垂直纸面向内。在该实施例中,感应绕组113可包括多层结构,每层线圈之间的绕制方向彼此相反,从而减小感应绕组113因激励线圈112产生的磁场而感生出的电动势,从而使磁场快速稳定,提高测量效率。在一些实施例中,感应绕组113可以包括更多层结构,各个层之间的绕制方向可以交替改变。
上述线圈组可以包括至少一匝线圈。具体应用中,线圈组中线圈的匝数可以根据需要来定。本申请实施例中,为使得感应绕组113中线圈组的自感及其之间的互感能够尽可能多的抵消,每个线圈组的规格可以相同,例如,线圈组中的线圈的匝数可以相同。对于感应绕组113中每个线圈组的具体规格及其连接方式,本申请实施例不予限制。
本申请实施例中,激励线圈112的具体规格,不予限制。举例来说,激励绕组112可以采用相较于感应绕组113来说较大的规格,比如,其线圈匝数可以大于感应绕组113中的线圈匝数,这样,处于激励线圈112的磁场时感应线圈113的电感量较大,便于测量,以进一步提升拉索应力的检测准确度。这里,激励绕组112中各个线圈的绕向相同。
本申请实施例中,电感监测部12与所述电感感测部11中的感应绕组113电连接,以便测量感应绕组113上的电感量。一些实现方式中,电感监测部12可通过电感检测电路来实现。一个示例中,电感监测部12可以包括谐振电路,该谐振电路可通过谐振法测量电感。另一示例中,电感监测部12可以包括交流电桥电路,该交流电桥电路可通过交流电桥来测量电感量。本申请实施例的一个示例中,电感监测部12可采用电感测量采用超窄带单频测量技术来测量电感量,精度更高。需要说明的是,电感监测部12还可以是其他结构,对于电感监测部的具体结构,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的一些实现方式中,温度监测部13可通过接触式和/或非接触式等方式测量拉索的温度。具体应用中,温度监测部13可通过各类型温度检测电路或温度传感器来实现。例如,温度监测部13可以包括但不限于热电偶传感器、热敏电阻传感器、红外测温传感器、辐射测温传感器等。需要说明的是,温度监测部13还可以采用其他形式,对于温度监测部13的具体结构,本申请实施例不予限制。
图4为本申请实施例中索力检测装置40的示例性结构。如图4所示,索力检测装置30可包括:索力传感器10和控制器20;其中,其中,控制器30,与索力传感器10连接,可配置为根据索力传感器10监测到的温度值和电感量,确定拉索的应力。一个示例中,索力传感器10的电感监测部12的输出端以及温度监测部13的输出端分别与控制器20电连接。具体连接方式可以是电缆连接或其他类似的方式,对此,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的一些实现方式中,索力检测装置40还可以包括输入部件30,配置为接收待测拉索的类型信息。在至少一个实施例中,输入部件30可配置为在控制器20的控制下接收待测拉索的类型信息。一个示例中,在现场测量拉索的应力时,可由工作人员操作该输入部件30来向索力监测装置40输入拉索的类型信息。具体应用中,输入部件30可以是诸如物理按键、触控显示屏、扫码装置、麦克风等的输入设备。当然,输入部件30还可通过其他方式来实现,对此,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的一些实现方式中,控制器20可以包括:存储单元201,配置为存储预先获得的用于确定拉索应力的估算参数;计算单元202,配置为从所述存储单元201中提取对应所述待测拉索的类型信息的所述估算参数,并利用所提取的估算参数、以及所述温度值和电感量估算待测拉索的应力值。一个示例中,拉索的类型信息可以包括用于指示拉索的类型、型号、规格中至少之一的信息。
本申请实施例中,可以预先通过标定数据来确定各类型拉索的估算参数并将估算参数存储到存储单元201中。一个示例中,在存储单元201中将各类型拉索的类型信息及其估算参数对应存储,这样,针对某一类型拉索进行检测时可直接根据该拉索的类型信息来提取其估算参数。
本申请实施例中,该估算参数可以包括应力参数、温度参数和电感基准量。计算单元202可配置为基于应力值、电感量与温度值之间的预定关系,使用所述估算参数中的应力参数、温度参数和电感基准量、以及所述温度值和电感量,估算所述拉索的应力值。关于估算参数、标定数据以及应力值、电感量与温度值之间的预定关系的具体技术细节可参照下文方法部分。
实际应用中,计算单元202可以通过硬件电路(例如,支持乘加除等运算的硬件电路)和/或软件模块来实现。控制器20可通过微型处理器、可编程逻辑阵列(FPGA)器件、包含支持乘加除等运算的硬件电路的微型芯片等来实现。存储单元201则可以通过微型处理器的内存、FPGA器件中的存储器等来实现。对于本申请实施例中控制器20及其中的计算单元202、存储单元201的具体实现方式,本文不予限制。
此外,本申请实施例中的索力检测装置40还可包含其他部件,比如,输出部件,该输出部件可配置为在控制器20的控制下输出拉索的应力值,以便工作人员能够清晰直观的查看检测结果。举例来说,该输出部件可以包括但不限于显示屏、仪表盘、扬声器等。
图5为本申请实施例中索力检测方法的示例性流程图。如图5所示,该示例性索力检测方法,可包括:
步骤501,将上层缠绕有激励绕组和下层缠绕有感应绕组的骨架套装于待测拉索后,向激励绕组施加激励信号,激励绕组在激励信号的驱动下产生磁场并使待测拉索磁化;
步骤502,监测感应绕组的电感量以及待测拉索的温度值;
步骤503,根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力。
本申请实施例中,向激励绕组施加激励信号的方式可以有多种。一种实现方式中,可以通过将索力传感器10的激励绕组112的激励信号输入端与外部的激励信号源电连接,来使用外部的激励信号源来向该激励绕组112施加激励信号。另一种实现方式中,可以在控制器20和/或索力传感器10中设置一激励信号源,通过将激励绕组112的激励信号输入端与该激励信号源电连接,来使用内置于索力检测装置10中的激励信号源向激励绕组112施加激励信号。
本申请实施例中,施加于索力传感器10中激励绕组112的激励信号可以为直流电信号,例如,直流电压信号、直流电流信号等。使用直流电信号作为激励绕组112的激励信号,可使激励绕组112产生的磁场相对恒定,感应绕组113处于激励绕组112的该磁场中并且围绕拉索,当拉索的应力发生变化时,其磁化而产生的磁场也会发生变化,从而感应绕组113的电感量也会发生变化,使得该感应绕组113的电感量仅因其内部拉索材料性质的变化而发生变化,从而提高拉索应力检测的准确度。
需要说明的是,本申请实施例中索力传感器所需的激励信号及其施加方式还可以采用其他方式,对此,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的一个示例中,步骤502的示例性执行过程可以包括:步骤1,接收待测拉索的类型信息;步骤2,从预先获得的估算参数中提取对应待测拉索的类型信息的估算参数;步骤3,基于所提取的估算参数、以及所述温度值和电感量,估算待测拉索的应力值。一种实现方式中,可由工作人员操作输入部件30(比如,扫码、操作物理按键、操作触控显示屏上的用户界面或虚拟按钮、输入语音指令等)来输入待测拉索的类型信息,输入部件30可在控制器20的控制下接收待测拉索的类型信息并传送至计算单元202。此外,还可采用其他方式来实现,对于获取拉索类型信息的具体方式,本申请实施例不予限制。
至少一个实施例中,本申请实施例的估算参数可以包括应力参数、温度参数和电感基准量。至少一个实施例中,步骤503中,可以基于应力值、电感量与温度值之间的预定关系,使用所述估算参数中的应力参数、温度参数和电感基准量、以及所述温度值和电感量,估算所述拉索的应力值。该示例中,利用反映拉索应力、感应线圈电感量以及拉索温度等这些物理量之间存在的客观关联的预定关系、以及相应的估算参数来确定拉索的应力值。
本申请实施例的上述至少一个实施例中,电感基准量可以表征拉索的应力取为初始值(例如,拉索处于自然状态(即未应用于建筑工程)时内部的应力,例如,该初始值可以默认取为0)、拉索的温度为初始值(例如,可以取拉索的临界温度值,在拉索的温度高于该临界温度值时拉索作为感应绕组113的芯时感应绕组113的电感将会因拉索温度的变化而变化,例如,该初始值可以默认取为0)时感应绕组113的电感量。应力参数可以表征拉索的应力值对感应绕组113的电感量的影响程度,温度参数可以表征拉索的温度对感应绕组113的电感量的影响程度,这些影响程度反映了温度、索力的应力与感应绕组的电感量之间的客观关联程度。具体应用中,这些估算参数可以取经验值,也可通过标定的方式来确定。
至少一个实施例中,本申请实施例中的索力检测方法还可以包括:基于标定数据确定所述预定关系以及所述估算参数;其中,所述标定数据可以包括:拉索样品的类型信息、真实应力值以及对应的温度值和电感量。该实施例中,通过拉索样品的标定数据来确定反映拉索应力、感应线圈电感量以及温度等这些物理量之间客观存在的内在关联的预定关系及估算参数,更准确高效且符合以拉索为芯时感应线圈的电感量随拉索材料性质的变化(比如,拉索内部应力的变化)而变化的自然规律。
在至少一个实施例中,上述预定关系可以为如下关系式:
L0+m1σ+…+mnσn+αT=L(σ,T);
其中,L0表示电感基准量,m1、……、mn表示应力参数,α表示温度参数,L(σ,T)表示应力值为σ、温度值为T时的电感量,σ表示应力值,T表示温度值,n为不小于1的整数。本申请实施例的一个示例中,L0可以取为L(0,0),L(0,0)表示应力值为0、温度值为0时感应线圈113的电感量。除上述关系式之外,本申请实施例中的预定关系还可以表示为其他关系式,对其具体表示方式,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的一个示例中,基于标定数据确定所述预定关系以及所述估算参数,可以包括:
收集各类拉索样品的标定数据,每类拉索样品的标定数据包括拉索样品的真实应力值、温度值和以该拉索样品为芯时感应绕组的电感量;
基于各类拉索样品的标定数据拟合H-L曲线,H-L曲线反映了以待测拉索为芯时感应线圈的电感量随该待测拉索的应力值的变化而变化的规律;
基于所述H-L曲线,得到上述预定关系及各类拉索样品的应力参数、温度参数以及电感基准量(即上文所述的估算参数)。
本申请实施例的上述示例中,通过反映拉索内部应力和以该拉索作为芯时感应线圈的电感量之间客观关联的H-L曲线来得到用于确定拉索内部应力的预定关系和估算参数,剥离了与拉索的材料因性质变化无关的信号对检测拉索应力带来的影响,进而提高了拉索应力检测的准确度。
需要说明的是,本申请实施例中所述的用于确定拉索应力的预定关系及其对应的估算参数还可采用其他形式,对此,本申请实施例不予限制。
本申请实施例的索力检测方法,还可以包括:更新存储单元201中的估算参数。例如,在拉索类型更新时可以通过标定方式调整估算参数和/或预定关系的表达式,从而可使用同一索力检测装置来检测应用于不同建筑工程中的各类拉索的应力。再例如,可以定期重新收集标定数据来调整估算参数和/或预定关系的表达式,以索力检测的精度。
本申请实施例在实际应用中,可以将索力传感器10套装于待测拉索上,向索力传感器10的电感感测部112输入激励信号,索力传感器10的电感感测部11中激励绕组112在该激励信号的驱动下产生磁场,感应绕组113处于所述激励绕组112的磁场中并且围绕拉索,当待测拉索的应力发生变化时,其磁化而产生的磁场也会发生变化,从而感应绕组113的电感量也会发生变化,由电感监测部12监测此时感应绕组113的电感量,并由温度监测部13监测此时待测拉索的温度值,并将监测到的电感量和温度值发送给控制器20,控制器20基于该温度值和电感量确定出待测拉索内部的应力。可见,本申请实施例通过测量电感量即可检测出拉索的应力,由于电感量不受空气或其他环境因素的影响,因此,相较于其他方式而言,本申请实施例检测到的拉索应力准确度更高。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种索力传感器,包括:
电感感测部,包括:骨架、以及缠绕于所述骨架上层的激励绕组和缠绕于所述骨架下层的感应绕组,所述骨架具有可套装于拉索的结构,所述激励绕组具有激励信号输入端以在激励信号的驱动下产生磁场并使所述拉索磁化;
电感监测部,与所述电感感测部的感应绕组连接,配置为监测所述感应绕组的电感量并输出;以及
温度监测部,配置为监测拉索的温度并输出。
2.根据权利要求1所述的索力传感器,其中,所述感应绕组包括同轴不同心的多个线圈组,所述线圈组反向串联。
3.根据权利要求1所述的索力传感器,其中,所述感应绕组包括同轴同心的多个线圈组,所述线圈组反向串联。
4.一种索力检测装置,包括:如权利要求1至3任一项所述的索力传感器和控制器;其中,所述控制器,与所述索力传感器连接,配置为根据所述索力传感器监测到的温度值和电感量,确定拉索的应力。
5.根据权利要求4所述的索力检测装置,还包括:输入部件,配置为接收待测拉索的类型信息;
其中,所述控制器,包括:
存储单元,配置为存储预先获得的用于确定拉索应力的估算参数;
计算单元,配置为从所述存储单元中提取对应所述待测拉索的类型信息的所述估算参数,并利用所提取的估算参数、以及所述温度值和电感量估算待测拉索的应力值。
6.一种索力检测方法,包括:
将上层缠绕有激励绕组和下层缠绕有感应绕组的骨架套装于待测拉索后,向所述激励绕组施加激励信号,所述激励绕组在所述激励信号的驱动下产生磁场并使所述待测拉索磁化;
监测感应绕组的电感量以及待测拉索的温度值;
根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力。
7.根据权利要求6所述的索力检测方法,其中,根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力,包括:
接收待测拉索的类型信息;
从预先获得的估算参数中提取对应待测拉索的类型信息的估算参数;
基于所提取的估算参数、以及所述温度值和电感量,估算待测拉索的应力值。
8.根据权利要求7所述的索力检测方法,其中,
所述估算参数包括应力参数、温度参数和电感基准量;
根据所述温度值和电感量,确定所述待测拉索的应力,包括:基于应力值、电感量与温度值之间的预定关系,使用所述估算参数以及所述温度值和电感量,估算所述拉索的应力值。
9.根据权利要求8所述的索力检测方法,还包括:
基于标定数据确定所述预定关系以及所述估算参数;
其中,所述标定数据包括:拉索样品的类型信息、真实应力值以及对应的温度值和电感量。
10.根据权利要求8所述的索力检测方法,其中,所述预定关系如下:
L0+m1σ+…+mnσn+αT=L(σ,T);
其中,L0表示电感基准量,m1、……、mn表示应力参数,α表示温度参数,L(σ,T)表示应力值为σ、温度值为T时的电感量,σ表示应力值,T表示温度值,n为不小于1的整数。
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