振弦式表面式應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)要怎么采集

?振弦式表面應(yīng)變計(jì)是一種專門用于測(cè)量結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變的傳感器，其數(shù)據(jù)采集過(guò)程通常涉及以下步驟：

一、設(shè)備準(zhǔn)備與連接

設(shè)備檢查：確保振弦式表面應(yīng)變計(jì)及其相關(guān)設(shè)備(如MCU自動(dòng)測(cè)量單元、數(shù)據(jù)傳輸線等)處于良好工作狀態(tài)，無(wú)損壞或故障。

連接設(shè)備：將振弦式表面應(yīng)變計(jì)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線連接到MCU自動(dòng)測(cè)量單元。確保連接牢固、可靠，以避免數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的信號(hào)損失或干擾。

二、信號(hào)激勵(lì)與采集

信號(hào)激勵(lì)：MCU自動(dòng)測(cè)量單元通過(guò)信號(hào)激勵(lì)電路產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的激勵(lì)信號(hào)，該信號(hào)用于激發(fā)振弦式表面應(yīng)變計(jì)中的金屬弦振動(dòng)。激勵(lì)信號(hào)通常是一個(gè)正弦波，其頻率略高于金屬弦的固有頻率。

振動(dòng)信號(hào)采集：當(dāng)金屬弦受到激勵(lì)信號(hào)激發(fā)后，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。振弦式表面應(yīng)變計(jì)中的拾振器會(huì)捕捉這些振動(dòng)信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這些電信號(hào)隨后通過(guò)放大器和濾波器進(jìn)行預(yù)處理，以提高信號(hào)的信噪比和穩(wěn)定性。

三、數(shù)據(jù)處理與分析

信號(hào)數(shù)字化：經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的電信號(hào)被送入MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)進(jìn)行數(shù)字化處理。

應(yīng)變計(jì)算：根據(jù)金屬弦的振動(dòng)頻率與應(yīng)變之間的關(guān)系，MCU可以計(jì)算出結(jié)構(gòu)的應(yīng)變值。

數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)：MCU將計(jì)算出的應(yīng)變值以及其他相關(guān)信息(如時(shí)間戳、溫度補(bǔ)償值等)進(jìn)行記錄，并存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器或外部存儲(chǔ)設(shè)備中。

四、數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸：MCU自動(dòng)測(cè)量單元可以通過(guò)各種通信接口(如RS-232、RS-485、USB或以太網(wǎng)等)將采集到的應(yīng)變數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)?a target="_blank">上位機(jī)或云端監(jiān)控中心。

遠(yuǎn)程監(jiān)控與分析：工程師可以通過(guò)上位機(jī)軟件或云端平臺(tái)對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和分析。這些數(shù)據(jù)可以用于結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)、安全性評(píng)估以及設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面。

五、注意事項(xiàng)

安裝位置選擇：振弦式表面應(yīng)變計(jì)的安裝位置應(yīng)盡量選擇在無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng)、無(wú)電磁干擾的地方，以避免外界因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

溫度補(bǔ)償：由于金屬弦的振動(dòng)頻率受溫度影響，因此在使用振弦式表面應(yīng)變計(jì)時(shí)需要考慮溫度補(bǔ)償。大多數(shù)現(xiàn)代振弦式表面應(yīng)變計(jì)都內(nèi)置了溫度傳感器和溫度補(bǔ)償算法，可以自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償以提高測(cè)量準(zhǔn)確性。

定期校準(zhǔn)與維護(hù)：為了確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，需要定期對(duì)振弦式表面應(yīng)變計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)工作。這包括檢查設(shè)備的性能、清潔設(shè)備表面以及更換損壞的部件等。

振弦式表面應(yīng)變計(jì)的數(shù)據(jù)采集過(guò)程涉及設(shè)備準(zhǔn)備與連接、信號(hào)激勵(lì)與采集、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控以及注意事項(xiàng)等多個(gè)方面。通過(guò)嚴(yán)格遵循這些步驟和注意事項(xiàng)，可以確保采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠并用于后續(xù)的分析和評(píng)估工作。

審核編輯 黃宇