JMM-268 索力动测仪是一种便携式微振动信号单(双)通道检测分析的智能仪器,
该仪器应用于钢索、预应力钢筋、钢丝拉力的测量,也可作低频振动信号的测试分析,可
应用于交通、建筑、铁路、冶金和运输等行业。
JMM-268 索力动测仪具有检测速度快,高,体积小,重量轻,采用充电电池供电,
携带方便等特点。本仪器采用大屏幕点阵图形液晶显示,汉字提示,带背光,操作简单易
学,且它在测量后直接显示振动信号曲线、频谱曲线、自振频率及索力等。
本仪器能根据测试人员的需要,连续自动保存 1000 根索的测量数据和振动曲线,并且
在关机后这些数据仍保存在仪器内。当您需要时,
这些测试数据又可调出来显示和分析或通过串行口传给微机作进一
步分析。
二:索力测量
(一) 测试原理
根据张力弦振动公式
1 δ
F= (1)
2L ρ
(1)式中F 弦的自振频率
L 弦的长度
ρ弦的材料密度
δ弦的拉力
可知,明确了弦的材料和长度之后,测量弦的振动频率就可确定弦的拉力。对于两端固定
匀质受力的钢索也可近似作为弦。钢索的拉力 T 与其基弦 F 有如下关系:T=KF2 (2)
其中: K:比例系数
F:钢索基频
T:钢索拉力(kN)
F=Fn/n (3)
其中 Fn:主振动频率(Hz)n:主振频率的阶次
因此,通过测量钢索的主振动频率,就可求出钢索的拉力。
(二)比例系数 K 的确定
1 理论计算
K=4WL2/1000 (4)
其中 W:钢索单位长质量(kg/m)
L:钢索两嵌固点之间的长度(m)
2 试验标定
对钢索分级张拉。通过张拉千斤顶和油表或其它装置,读取各级张拉力 T,用 JMM-268
索力动测仪测量各级拉力下钢索的基频 F,则比例系数 K 可通过小二乘法求出。
P P
K =Σ Ti / Σ Fi2 (5)
Z
i=1 i=1
其中 P:张拉级数
(4)式是作了如下假设后推导出来的:
Ⅰ)钢索是只能受拉而不能受弯、受剪,即只有抗拉钢度。
Ⅱ)钢索质量在全长范围内是均匀的。
Ⅲ)钢索振动时没有外力作用其上且横向位移极小。
Ⅳ)钢索两端嵌固。
因此(4)式仅为一近似计算值。如果条件许可,建议采取标定公式(5)
对于自振频率与拉力具有一一对应关系而不能用公式(2)表达的钢索,用本仪器测
量自振频率,用标定曲线计算索力。
注意:仪器标定方法和标准力的准确性决定计算拉力的。建议采用标准力传感器
频率阶次的确定方法
钢索的振动信号是由多谐振动信号组成的复合振动信号。因此作频谱分析后,频谱图形上会有多个峰值点出现,每个峰值点代表钢索的一个自振频率,根据式(3)可知钢索的自振频率近似为其基频的整数倍,JMM-268 动测仪测量后显示的频率为峰值高点的频率,简称为主振频率,为求出一阶频率(基频)必须求出主振频率的阶次 n。在谱图上,每一个峰值点都代表钢索的一个自振频率,根据式(3),如果钢索自振频率均出现在频谱图上,那么每两个相邻自振频率的间距也与基频相等。但实际上钢索振动时某些阶次的振动信号会很微弱,而在频谱图上看不到,造成两峰值值点之间的距离不相等,因此,我们以相邻两峰点之间的频率小值作为基频,以主振频率 Fn 除以该基频值作为主振频率的阶次 n。下面举例说明主振频率阶次的确定方法。