無線索力測試儀（金象儀器）SLD-1000型無線索力動測儀是一款基于WIFI無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與基頻法的索力測試儀器，主要應(yīng)用與各類拉索、吊桿和預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲等索類拉力測試，廣泛適用于交通運輸、建筑、鐵路、冶金等眾多行業(yè)。SLD型無線索力動測儀具有檢測方便、精度高、輕便易于攜帶等特顯。儀器采用WIFI無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，可實現(xiàn)多通道快速組網(wǎng)，同時測試多根拉索。         

1. 適用范圍

(1) 斜拉橋梁拉索、吊桿張拉力測試。

(2) 預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絞線張拉力測試。

(3) 受拉索道張拉力測試。

2.無線索力測試儀（金象儀器） 測試原理

2.1 基本假設(shè)

    設(shè)一根單位長度質(zhì)量為 W 的撓性索在張力 T 下被張緊，拉索的剛度為EI。為方便計算，作如下假設(shè)：

(1) 不考慮索的垂度，并且彎曲不大，即認為拉索為直線，可認為索的剛度和張力沿索軸線方向不變；

(2) 設(shè)拉索的每一段在振動過程中不伸長；

(3) 考慮彎曲引起的變形，不計剪切引起的變形及轉(zhuǎn)動慣量的影響；

(4) 拉索在振動時不受其他外力作用，且拉索微元段重量相對其兩端張力可以忽略不計；

(5) 拉索受力很大，認為拉索是張緊的，抗彎剛度予以忽略；

(6) 拉索兩端是固定不動的。

2.2 張力弦振動理論

假定拉索在任意點沿 x 軸的垂度方向發(fā)生振動，取微元弧進行分析，當索沿速度方向作微幅振動時，在索的微段上作用有張力、慣性力、彎矩和剪力以及干擾力(計入拉索重力在內(nèi))。索微元 dx 的受力情況如圖2.1 所示?？紤]彎曲引起的變形，不計剪切引起的變形以及轉(zhuǎn)動慣量的影響，則在 t 時刻運動方程為：

                     (1)

當拉索在理想直線平衡狀態(tài)附近振動時，角度 θ 很小，故可將式(1)簡化為：

                                               (2)

點 x+dx 處力矩平衡方程為：

                                            (3)

其中 EI 是拉索剛度。根據(jù)2.1中假設(shè)(5)和(6)，最后可以求得拉索索力：

                                                        (4)

式中 L 為拉索長度， 為拉索第 n 階固有自振頻率。

圖2.1 拉索微元受力計算簡圖

2.3 固有自振頻率確定

理論上，根據(jù)式(4)在已知一階自振頻率 (也稱基頻)即可計算出拉索張力T，即：

                                                        (5)

由式(4)和(5)可以獲得拉索高階自振頻率與基頻的關(guān)系表達式：

                                                   (6)

                                                        (7)

式(6)和(7)可以表述為高階自振頻率為其基頻的整數(shù)倍。

拉索振動信號是多諧振動信號組成的復(fù)合信號，頻譜分析圖中會出現(xiàn)多個峰值頻率點，每個峰值點對應(yīng)一個自振頻率。SET-PFW-01無線索力動測儀對信號采集后快速自動進行傅里葉變換并顯示頻譜圖，同時將峰值點最高的頻率記錄為主振頻率，記為。由于在拉索實際振動時，某些階次振動信號極其微弱，無法在頻譜圖中觀察到，使得某些相鄰峰值點的距離不相等，因此，將以相鄰峰值點距離中最小值作為基頻。比值即作為主振頻率所對應(yīng)的階次。SET-PF1-11索力動測儀自動計算給出有 n 值，受測試時外界環(huán)境制約，可能無法獲取標準頻譜圖而導(dǎo)致計算的 n 值不準確。此時，可以根據(jù)頻譜圖人工計算。確認 n 值，并將正確值直接輸入儀器參數(shù)項內(nèi)。最終，儀器將根據(jù)式(4)和輸入的參數(shù)K ()自動計算出拉索張拉力T。

3. 測試節(jié)點

3.1節(jié)點簡介

節(jié)點是索力測試數(shù)據(jù)采集核心硬件，每個節(jié)點可測試一根拉索，表3.1為節(jié)點性能參數(shù)表。每個節(jié)點有單獨的WIFI網(wǎng)絡(luò)名標識以及IP地址；每個節(jié)點上均有獨立的電源開關(guān)、充電接口、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)指示燈，以及固定工裝，如下圖3.1所示。節(jié)點與移動終端可實現(xiàn)WIFI快速組網(wǎng)，構(gòu)成索力測試系統(tǒng)。目前本系統(tǒng)最多可同時使用32個節(jié)點，即可同時完成32根拉索索力測試。當節(jié)點與移動終端網(wǎng)絡(luò)連接正常時，節(jié)點上網(wǎng)絡(luò)連接指示燈持續(xù)顯示藍色；當節(jié)點與移動終端網(wǎng)絡(luò)連接異常時，節(jié)點上網(wǎng)絡(luò)連接指示燈持續(xù)閃爍。

表3.1 無線索力動測儀節(jié)點性能參數(shù)

 無線索力測試儀（金象儀器）.