BJQN-4B光電圖象式橋梁撓度檢測儀

BJQN-4B型橋梁撓度檢測儀
特點(diǎn)：可檢測大型、特大橋橋梁的動、靜態(tài)變形
主要技術(shù)性能：
檢測距離：豎直方賂10-5000毫米；水平方向0~1000毫米
分辨率：檢測范圍的千分之三
檢測點(diǎn)數(shù)：動態(tài)檢測單個點(diǎn)兩個方向，靜態(tài)檢測不少于8個點(diǎn)
檢測方式：手動測量、掌上電腦筆記本電腦自動記錄
BJQN-4B型光電圖象式橋梁撓度檢測儀采用圖象法測量，增加了橋梁橫向位移的測試，軟件更換WIN平臺， 使測量者更加方便全面地了解橋梁的動態(tài)指標(biāo)
一、儀器原理
BJQN-4B 型光電圖象式橋梁撓度檢測儀，是繼4 型之后設(shè)計出的新型橋檢儀器，采用圖象法測量，大大提高了量程，能夠滿足各種橋梁，包括軍用浮橋和吊橋低頻大位移的撓度測量，同時，還可以用來測量大跨度結(jié)構(gòu)物的柱、梁的變形，高層樓房、電視塔、鉆井平臺等的振動位移。BJQN-4B 型檢測儀在4 型的基礎(chǔ)上，增加了橋梁橫向位移的測試， 軟件更換WIN 平臺，使測量者更加方便全面地了解橋梁的動態(tài)指標(biāo)。
圖象法的基本原理是：在橋梁的測試點(diǎn)上安裝一個測試靶，在靶上制作一個光學(xué)標(biāo)志點(diǎn)，通過光學(xué)系統(tǒng)把標(biāo)志點(diǎn)成象在ＣＣＤ的接收面上，當(dāng)橋梁在通載作用下產(chǎn)生振動時，測試靶也跟著發(fā)生振動，通過測出靶上標(biāo)志點(diǎn)在ＣＣＤ接收面上圖象位置的變化值，就可以得到橋梁振動的位移值，其zui小可測動態(tài)范圍由ＣＣＤ器件象元的分辨率決定，zui大測量范圍由鏡頭的視場角， 光學(xué)系統(tǒng)放大率和ＣＣＤ有效象元陣列長度決定。
由于橋梁在載荷通過時可能為空間三維運(yùn)動，我們通過光學(xué)解析系統(tǒng)把靶標(biāo)的橫向和縱向分量分別檢出，傳到線陣ＣＣＤ⊥和ＣＣＤ∥上。系統(tǒng)的Ｋ值（Ky、Kx），即ＣＣＤ上每個象素代表的實(shí)際位移值，可在測量之前進(jìn)行標(biāo)定。ＣＣＤ為電荷耦和固體成象器件，它是用大規(guī)模硅集成電路工藝制成的模擬集成電路芯片，具有光電轉(zhuǎn)換，電荷儲存、傳輸和讀出功能，在驅(qū)動電路的作用下，通過光電轉(zhuǎn)換，電荷存儲、傳輸、輸出后， 對初始信BJQN-IV 型光電圖象式橋梁撓曲度檢測儀號進(jìn)行預(yù)處理，獲得幅度正比于各象素所接收圖象光強(qiáng)的電壓信號，用作測量的圖象信號經(jīng)過量化編碼后，傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理，通過接口把數(shù)據(jù)傳輸給筆記本微機(jī)。該微機(jī)首先把從每一個測點(diǎn)上傳輸來的縱向和橫向位移信號儲存起來，在一個試驗(yàn)過程結(jié)束后，通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計算，給出被測橋梁在載荷作用下產(chǎn)生的縱向和橫向位移及其對時間的響應(yīng)曲線，結(jié)果可由屏幕顯示、打印機(jī)輸出。在這一基礎(chǔ)上， 使用者可進(jìn)一步，通過頻譜分析給出橋梁的強(qiáng)迫振動頻率和固有頻率，通過計算分析給出橋梁試驗(yàn)
的沖擊系數(shù)、橫向轉(zhuǎn)角等參數(shù)，通過對軟件進(jìn)一步開發(fā)還可對橋梁進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力分析以及相關(guān)分析。
該儀器由以下幾個部分組成:
1、測試頭部分：包括望遠(yuǎn)成象系統(tǒng)，分束系統(tǒng)，成象系統(tǒng)，ＣＣＤ器件及驅(qū)動電路。以及安平三角基座、垂直和水平微調(diào)、高精度兩維機(jī)械軸系等部件。
2、控制器部分: 包括微處理機(jī)接口電路，單片機(jī)，面板控制鍵。電源
部件：包括控制器直流供電電源及充電電源。
3、靶標(biāo)部分：包括靶標(biāo)、靶標(biāo)電源、靶標(biāo)支架等。
4、標(biāo)定器：儀器在現(xiàn)場被測量點(diǎn)進(jìn)行測量標(biāo)定的標(biāo)定裝置；根據(jù)距離的遠(yuǎn)近，亦即測量范圍的大小選擇標(biāo)定數(shù)值的大小，標(biāo)定器裝有特定的計量百分表，每次標(biāo)定后的位移數(shù)值由百分表上讀出。
5、聚焦鏡頭：每臺儀器均配有專門設(shè)計的靶標(biāo)聚光鏡頭，以便在測量距離遠(yuǎn)時將其加在靶標(biāo)的前面，會聚靶標(biāo)的光束使其達(dá)到的測量效果。
6、三角架。
7、電纜等附件。
8、選購件：微機(jī)、靶標(biāo)串口電源等。
二、技術(shù)指標(biāo)
1、測量范圍：垂直不小于 0～0.80m 水平不小于 0～ 0.3m（zui大測量距離處）可同時進(jìn)行兩維測量。
2、測量距離：5m～500m
3、頻率響應(yīng)：0～20Hz
4、可分辨率：測量范圍的3‰
5、不確定度：測量范圍×1％
6、采樣時間：5ms，7.5ms，10ms，12.5ms 等8 檔可預(yù)置
7、記錄時間：≤600s
8、工作溫度：0℃～40℃，相對濕度: ≤80％
9、抗震性能：在三級公路運(yùn)輸試驗(yàn)16 小時后，正常工作
10、電池供電：充足電池，可連續(xù)供電兩小時以上
11、軟件功能：可求撓度zui大值，zui小值，沖擊系數(shù)，區(qū)間頻率等。
三、幾種檢測方法示例:
①單點(diǎn)動態(tài)撓曲度檢測:
地點(diǎn)：滬寧線奔牛橋提速試驗(yàn)．
車載：東風(fēng)11+九節(jié)雙層重載．車速:168 公里．
橋型：⑴32 米下承式鋼板梁跨中動撓度檢測．測量距離55 米
⑵15 米混凝土梁跨中動撓曲度檢測．測量距離30 米
靶標(biāo)固定方法:"Ｕ"形夾具固定．
圖中可以看出橋梁的zui大撓度數(shù)值，梁體的衰減自振頻率，以及沖擊系數(shù)等參數(shù)；