倾角传感器测试桥梁挠度

倾角传感器测试桥梁挠度

桥梁挠度作为桥梁健康监测系统中的重要监测项目之一, 是判定桥梁竖向刚度、结构承载力和结构整体性是否满足安全运营要求的重要指标。

常用的挠度测量方法包括经纬仪、水准仪和百分表等,存在使用不便、实时测量困难、易受环境影响等缺点。考虑到桥梁在活载作用下的变形是光滑连续的, 桥梁主梁挠度与截面倾角存在导数对应关系, 因此可以利用倾角传感器测试结构挠度。

该方法利用结构有限元模型计算单位荷载在不同位置作用时的挠度曲线, 以此挠度曲线作为基准位移模式, 而真实挠度为基准位移模式的线性组合; 组合系数的确定采用对倾角测试数据进行最小二乘拟合的方法, 有效地减少了测试误差的影响。满足工程要求，适合在线挠度监测。

假设桥梁主梁的挠度曲线连续可导, 则挠度曲线线对位置的导数等于截面转角的正切值。

维逸出品的单轴和双轴倾角传感器都是基于改进的MEMS技术。产品有模拟输出和RS485数字输出等，有高的准确性和极佳的抗振性和长期稳定性。在-40 - 85°C温度范围，零点漂移小于0.5°，测量范围在0 - ±180°，非线性优于0.05，重复性极好。由于传感单元采用先进的抗振技术，解决了倾角传感器在振动环境下数据变化大的问题，模块对振动不敏感，可忍受高于1000g的冲击。