【摘 要】
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目前,对建筑钢筋应力拉伸形变检测大多采用接触式,接触式测量的共同点就是把传感器束缚在钢筋上,把钢筋的形变物理量作为传感器的输入,最终以电信号的形式输出。由于钢筋表面
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目前,对建筑钢筋应力拉伸形变检测大多采用接触式,接触式测量的共同点就是把传感器束缚在钢筋上,把钢筋的形变物理量作为传感器的输入,最终以电信号的形式输出。由于钢筋表面非常粗糙,在拉动过程中必定和传感器有极大摩擦,产生相对位移和很大热量,从而导致测试精度不佳以及磨损传感器。更糟糕的情况是,在钢筋断裂时导致附着传感器的毁坏。为了解决传统测量方式在钢筋实时拉伸形变测量中的不足,本文提出了一种实时高精度非接触式的光电图像传感系统,主要用到线阵CCD对钢筋的拉伸形变进行实时监测。光源系统,拉力传感系统,CCD成像系统,采集系统,软件处理系统是构成了整套光电传感测试体系的五大组成部分。光源系统提供原始的光强信号,根据实际测试需要,主要从稳定性均匀性和出光功率方面加以考虑。拉力传感系统为钢筋的拉伸形变提供外部拉力。CCD成像系统是把光照下的钢筋清晰的成像到CCD感光像元上,为满足特定测试精度对CCD像元个数和CCD驱动平率有严格要求。实时采集系统主要在数据采集卡除噪、滤波、放大,采集位数和采集速率方面考虑。软件处理系统主要是调用开发包进行二次开发,控制硬件高效方便的工作,然后需要对算法实现,呈现出友好的用户界面。为了实现高精度探测,在对图像进行边缘识别时使用了非对称的浮动阈值法把物体边缘从背景中提取出来,利用线性拟合建立起了物方形变和像元数目之间的关系,在单光路测试系统中实现了在钢筋拉伸形变从0到10mm时,把测量数据绝对误差控制在0.054mm以下,相对误差控制在1.4%以下。在经改进的双光路测试中,扩大了测试量程,在0到80mm的拉伸形变中,绝对误差控制在0.429mm以下,相对误差控制在1.77%以下。最后总结了一些影响测试精度存在的问题并提出相应的解决方案。为方便用户对硬件系统的操控,在Windows XP操作系统下,基于Visual C++6.0编译环境,利用C,C++,MFC联合编写了友好的人机界面。
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