索力动测仪使用教程.doc

SET-PF1-11索力动测仪使用简明教程
图1 操作基本流程图
1.1 传感器连接与固定
a. 信号线与传感器连接，注意接口螺帽轻拧，并确保接入牢固
b. 首先将强磁铁与铝板以及传感器用螺丝固定，后用铝板上的粘扣将整个传感器固定于测试拉索上，注意磁铁面正对拉索；传感器为加速度计，固定时请用力将粘扣绑紧，使磁铁面紧压住拉索。传感器固定位置离桥面锚点至少3 ~ 4 m距离，并要求传感器方向朝上。
c. 将信号线上另一端接口接入仪器
1.2 SD卡插接与固定
SD卡正面朝外，直接插入面板上SD卡插口，按下会有“咔嗒”声响，此时SD卡已正确插入。再按一次，SD卡将自动弹出。SD卡为测试数据存储卡，若需要存储数据，开机前请先插入SD卡。
1.3 开机
按下开关按钮，检查屏幕右上角电池电量标识，若电量不够请及时充电。
1.4 工程文件名与计算参数设置
点击进入“工程设置界面”，仪器默认的文件路径为SINE/TEST1，建议用户命名规则为：一级文件名—构件；二级文件—拉索编号，例如一座双塔斜拉桥：1LN/01，即表示该桥1号塔左侧拉索北面拉索第1根拉索。

图2 文件命名规则示例
除文件命名外，在工程设置界面有一个重要的系数(比例系数K)需要设置，K值的确定首先咨询桥梁管理单位或施工单位，直接输入对应的K值设置处；若不确定也可依据索长L和单位质量W值计算，仪器将根据输入的L与W值自动计算处K值。由于每根拉索索长不同，因此每根索K值也不同，此处也可暂不设置K值，测量时直接在测量界面设置对应的K值。(注：索长L指拉索桥面锚点与支撑锚点的长度，单位为m；W为拉索1 m长的重量，单位为Kg)。
1.5 采集参数设置
工程文件设置完成后退出并进入采集索力测量界面。在屏幕上方选择好对应的测试通道，若传感器接入的是PIN1，请选择通道1。信号触发方式仪器默认“信号触发”，无需改动。放大倍数仪器默认为29 dB，参数调节时先将放大倍数调至53或59 dB。采样频率仪器默认为500 Hz，可先不做改动。保存方式仪器默认为“手动保存”，可先不做改动。按屏幕右侧信号采集按钮进行信号采集，按下次继续采集，此时采集信号均不会保存。
放大倍数设置
点击【确认】键，开始采集信号，仪器右下角显示红色的“开始采样”字样，等待该处显示“空闲状态”字样即表示信号采集完成。查看屏幕信号显示区所占比例，通过调整放大倍数使信号幅值大小在显示区垂直方向占2/3左右。如下图3(a)所示，放大倍数设置为53 dB，信号完全饱和，需要减小放大倍数；图3(b)中，放大倍数设置为29 dB，信号幅值偏小，需提高放大倍数。

图3 不同放大倍数下信号采集：(a) 53 dB; (b) 29 dB
采样频率设置
按仪器默认的500 Hz采样频率先进行一次数据采集，完成信号采集后仪器将自动识别主频，即频幕频谱图显示区中Fn1值。依据采样定理，信号采样率一般要求为信号频率的5 ~ 10倍。例如，当Fn1= 20 Hz，则仪器采样频率设置范围为100 ~ 200 Hz,本仪器中采样频率则可供选择125或250 Hz，此时按高采样率选择，即选择250 Hz为佳。
触发阈值设置
触发阈值是指当信号幅值达到设定值时，触发信号采集。触发阈值设置需配合放大倍数进行调节，仪器出厂前有默认的触发阈值设置，一般不需要进行调节。需要进行调节时进入阈值设置状态，点击频幕右侧工具栏中第一个图标，旋转功能旋钮1和2进行调节，此时屏幕信号显示区横向的蓝色和红色游标线移动。
触发阈值需要调节的情形是当放大倍数设置为29 dB时，采集信号，当按完【确认】键时，信号立即被采集并显示在屏幕上，且信号波形杂乱无章，则很有可能采集信号为噪声信号，此时需要将触发阈值提高。触发阈值设置过高将会出现信号无法触发，仪器始终(超过1分钟)处于等待信号采集状态，此时需要将触发阈值调小。
1.6 信号采集与分析
完成上述参数设置后，将保存方式设置为“自动保存”。
左下角文件名默认为工程设置界面所设置文件名，其中直接点击该处可快速修改二级文件名，即索号修改。例如，当测试完第1根索(文件名：1LN/01)后无需再进入工程设置界面设置文件名，直接在在此处将二级文件名修改为“02”。测试编号表示测试数据编号，通常每根索测试5组有效数据即可。
系数K设置默认为工程设置界面设置的K值，在测量界面也可直接修改，直接点击屏幕下方的“系数”进入设置界面，若已知K值请直接输入，若未知请设置索长L与单位质量W值(此处请注意长度单位为m，质量单位为Kg)。设置好相应参数后即可进行信号采集，信号采集后仪器将自动对信号进行频谱变换并识别主振频峰。
根据索力计算公式，有两个重要参数阶数n与基频f 1，仪器将自动识别信号频峰并自动计算出阶数值和基频值。但在受外界多种测试环境影响下，可能出现频谱识别误差，因此需要人为调节。(1) 首先旋转功能旋钮1，将游标1移动至频谱图中的主频峰；(2) 随后旋转功能旋钮2将游标2移至离主频峰相邻的频峰；(3) 如此时频幕下方阶数不是01，请将在该处直接输入阶数值“01”。在这一调节过程中，索力大小将跟随自动计算并实时更新、显示在屏幕下方。

图4 频谱图峰值识别示例
由于测试过程中或多或少均会受到外界多种因素影响，测试获取的频谱图为非理想图，往往在主频峰附近有多个突起的杂峰。因此在上述操作中第(2)点，相邻峰值识别需要注意选取，从整个频谱图观察每个谐振峰的间距，选择与间距基本相等的峰值处作为相邻峰。

注意事项：请尽量在拉索进行自振的情况下进行信号采集。一般较长的拉索较容易自振，对不具备自振条件的可使用胶锤敲击使其发生自振。