毫米波雷達在橋(qiáo)梁(liáng)結構監測拉索索力測試中有強大的應用,而傳(chuán)統的拉索索力監(jiān)測通常采用索力(lì)計和加速度傳感(gǎn)器的(de)方(fāng)法(fǎ)進行監測(cè)。根據毫(háo)米波雷達(dá)測試拉索(suǒ)索力的原(yuán)理(lǐ)和有技術優勢,該技術同樣可以實現拉(lā)索索力的健康監測。索力監測的原理毫米波雷達測(cè)試(shì)索力的方法(fǎ)原(yuán)理也是基於頻率法來實現拉索索力的測(cè)量,頻率法測試(shì)的原理決定了其(qí)對短(duǎn)索測試精度相(xiàng)對較低。毫米波雷達測試拉索索(suǒ)力屬於非接觸式測量,測試時不需(xū)要在拉(lā)索上安裝反射裝置;而采用(yòng)傳統(tǒng)的振(zhèn)動法測(cè)試索力(lì)則(zé)需要在拉索上安(ān)裝加速度傳感器。
毫米波雷達是基於幹(gàn)涉測量技術實現測試斜拉橋、懸索橋和吊杆拱橋(qiáo)等線纜體係橋梁拉索、吊杆受力(lì)狀態的一(yī)款檢測設(shè)備。橋梁結構(gòu)監測過程的(de)測量時(shí),微波雷達(dá)發射微波信號,遇到拉索(suǒ)後(hòu)反射回來(lái),得到相位變化;通過不斷發射、反射得到一(yī)係列變(biàn)化相位,從而計算出拉索的(de)振動變(biàn)化(huà)位移,經(jīng)過快速(sù)傅(fù)立(lì)葉變換(FFT),得到頻域(yù)特征值。位移時(shí)程曲(qǔ)線經(jīng)過時頻變換計算(suàn)出振動頻率或倍頻特征,從而計算拉索(suǒ)索力。
毫(háo)米波雷達測試是利用(yòng)電磁波的原理,電磁(cí)波對於拉索索(suǒ)體反射(shè)的(de)信號能(néng)量較(jiào)強,而對(duì)於拉索索體采(cǎi)用HDPE等材料的信號反射(shè)較弱,換句話來說電磁波可(kě)以穿透索體護套而直接反射索體的(de)信號,這也(yě)是采用該方法無需在拉索上安(ān)設發射裝置的主要(yào)原因。電(diàn)磁(cí)波的這(zhè)種特性也就決(jué)定了其能準確測試拉索索體的振動的動位移信號,這樣(yàng)就能(néng)準確進行(háng)頻率的測試。因(yīn)此毫米波雷達測試拉索索力(lì)的適用範圍(wéi)要廣,其不但能對長(zhǎng)索(suǒ)進行測試也能對相對較短的(de)拉索或(huò)吊杆進行測試。
毫米(mǐ)波雷達(dá)對拉索索力的(de)監測原理同索力(lì)的檢測(cè)原理相同,是利用毫米波雷(léi)達索力監測儀對拉索的振動進行測試,將拉(lā)索動位移曲線進行傅(fù)裏葉(yè)變化得到拉索振動的基頻或頻差,利用頻率(lǜ)法計算拉索的索(suǒ)力。在(zài)進行(háng)毫米波雷索力監測儀對拉索進行(háng)監測時,不僅可以對拉索索力(lì)進行監測(cè),還可以根據拉索動位(wèi)移來判斷拉索(suǒ)是否(fǒu)存在異常(cháng)振動(dòng)。對拉索索力監測時,雷(léi)達設備安裝在(zài)合適的(de)位置,當多(duō)根(gēn)拉索位(wèi)於雷達波束角(jiǎo)覆(fù)蓋的扇(shàn)形區域內同樣可以實現對多根拉索索(suǒ)力的同(tóng)時(shí)監測。在對拉索索力(lì)進行監(jiān)測時,毫米波(bō)雷達監測儀通常通(tōng)過安裝立柱來安裝(zhuāng)監測設備(bèi)。安裝立柱則通過法(fǎ)蘭與主梁進行固定,雷達則安裝(zhuāng)在立柱頂部,雷達(dá)底座則安裝在立柱上,雷達底座可以調節角度使(shǐ)其(qí)能實現多多根(gēn)拉索的監測(cè)。
由於毫米波雷達對於塑(sù)料具有穿透性,為保(bǎo)護雷達檢測設備(bèi)在(zài)其安(ān)裝在立柱上並調好角度(dù)後,在(zài)雷達(dá)外安裝塑料保護罩。在安裝塑料保(bǎo)護罩之前應將測試對準雷達覆蓋範圍內(nèi)的多根拉索,確定每根(gēn)拉索的(de)距離相(xiàng)後對雷達進(jìn)行調試使其具有較好的信噪比。監測雷達(dá)輸出的是(shì)數字信(xìn)號,可(kě)以通過WIFI或4G將數據上傳至監控中心或雲平(píng)台。
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