振弦采集仪(Vibration String Gauge)是一种用于测量杆件、桥梁、大型设备等结构物振动的仪器。它是通过采用光学原理测量结构物振动的变形,并将其转换成电信号输出,实现对振动信号的测量和分析。以下是振弦采集仪的工作原理。
振弦采集仪主要由振弦传感器、光源、相机和信号采集器四部分组成。振弦传感器内部装有一根细长的金属细丝(振弦),其一端固定在结构物上,另一端自由振动。当结构物发生振动时,振弦也随之振动,产生相应的微小变形。这个微小的变形被放大并传递给相机进行捕捉。
光源是采用一个红外光源,主要是为了消除外界环境的影响。应用红外光源可以有效避免白天阳光、灯光等因素对测量的影响,从而提高了测量的精度。
相机是用于捕捉振弦的变形情况。相机可以采集大量数据以记录结构物的振动状态,并将其转换为电信号输出。
信号采集器是用于接收和存储相机捕捉的电信号。信号采集器可以采集高频数据并将其存储在数字信号处理器(DSP)中,图像处理算法可以将上述信号转化成时间序列以分析结构物的振动性质。
整个测量系统可以通过计算机控制并对数据进行处理和分析。在一般的应用中,振弦采集仪可以测量一系列不同频率的振动信号,并提供相关的波形图和频谱图等数据信息。这些数据可以用于评估结构物的振动特性,并进行相应的结构安全评估。
振弦采集仪通过将振弦传感器与光学原理相结合,可以快速、准确地测量结构物振动情况,为结构物的安全性评估提供了必要的数据。