在了解位移傳感器在預(yù)力測(cè)試上的應(yīng)用之前，必須先了解什么是預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)張拉這二個(gè)概念，只有弄清這二個(gè)概念才能明白為什么預(yù)應(yīng)力測(cè)試要用到位移傳感器。

  預(yù)應(yīng)力概念：

 

  預(yù)應(yīng)力是預(yù)加應(yīng)力的簡(jiǎn)稱，在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預(yù)先對(duì)其在外荷載作用下的區(qū)域施加應(yīng)力，以改善結(jié)構(gòu)使用的性能。可以用預(yù)壓應(yīng)力來(lái)抵抗結(jié)構(gòu)承受的拉應(yīng)力或彎矩，又可用預(yù)拉應(yīng)力來(lái)抵抗結(jié)構(gòu)承受的壓應(yīng)力。善于運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理和技術(shù)，就可能獲得改善結(jié)構(gòu)性能和提高結(jié)構(gòu)承載能力的效果。

  預(yù)應(yīng)力張拉概念：

  預(yù)應(yīng)力張拉就是在構(gòu)件中提前加拉力，使得被施加預(yù)應(yīng)力張拉構(gòu)件承受拉應(yīng)力，進(jìn)而使其產(chǎn)生一定的形變，來(lái)應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身所受到的荷載。

 

  測(cè)試原理示意圖

  預(yù)應(yīng)力張拉的作用：

  在工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受外荷載之前，對(duì)受拉模塊中的鋼絞線，施加預(yù)應(yīng)力，提高構(gòu)件的抗彎能力和剛度，推遲裂縫出現(xiàn)的時(shí)間,增加構(gòu)件的耐久性。對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)看，其含義為預(yù)先使其產(chǎn)生應(yīng)力，其好處是可以提高構(gòu)造本身剛性，減少振動(dòng)和彈性變形，這樣做可以明顯改善受拉模塊的彈性強(qiáng)度，使原本的抗性更強(qiáng)。

  由于傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)存在張拉力控制誤差大、測(cè)量誤差大，回縮值不可測(cè)、兩端同步率低、無(wú)法實(shí)現(xiàn)張拉力與的雙重控制、缺乏可靠的過(guò)程控制手段和有效的檢測(cè)評(píng)估辦法等缺點(diǎn)，所以才逐漸被智能、數(shù)控的張拉技術(shù)所取代。

  現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力程控（智能、數(shù)控）張拉技術(shù)是指依托以計(jì)算機(jī)智能及傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化測(cè)控技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)張拉作業(yè)的自動(dòng)化控制?，F(xiàn)代的程控張拉系統(tǒng)由程控主機(jī)及作業(yè)前端組成。作業(yè)前端包含了測(cè)控電路、油泵、千斤頂、傳感器等組成部分。如下圖所示：

  預(yù)應(yīng)力張拉程控系統(tǒng)的工作原理：

  系統(tǒng)主機(jī)由工業(yè)平板電腦及專用軟件系統(tǒng)組成。主機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的張拉參數(shù)無(wú)線遙控一個(gè)或多個(gè)測(cè)控前端工作。前端根據(jù)主機(jī)指令通過(guò)變頻輸出無(wú)級(jí)調(diào)速控制油泵電機(jī)，同時(shí)監(jiān)測(cè)千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫弯摻g線的伸長(zhǎng)值反饋給主機(jī)。主機(jī)根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)計(jì)算出下一個(gè)指令繼續(xù)遙控前端，從而形成閉環(huán)控制。

 

  預(yù)應(yīng)力張拉程控系統(tǒng)以張拉力為主控指標(biāo)，伸長(zhǎng)量作為輔助控制指標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)張拉力與伸長(zhǎng)值的雙控，確保在張拉全過(guò)程兩端的張拉力與伸長(zhǎng)量高度同步。同步差嚴(yán)格控制在2011版《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的范圍內(nèi)。

  在預(yù)應(yīng)張拉力的測(cè)試過(guò)程中，儀器可通過(guò)控制回油量，實(shí)現(xiàn)精確控制放張壓力，實(shí)現(xiàn)放張過(guò)程壓力、放張速率可控。通過(guò)精確放張至初應(yīng)力來(lái)測(cè)得夾片回縮值及千斤頂空腔內(nèi)部分鋼絞線的彈性變形量，從而取得放張后的鋼絞線有效伸長(zhǎng)值。張拉程控系統(tǒng)不對(duì)千斤頂進(jìn)行改裝，量測(cè)系統(tǒng)由外掛超聲波測(cè)量傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以直接測(cè)量鋼絞線的長(zhǎng)度變化值，通過(guò)實(shí)時(shí)高頻監(jiān)測(cè)伸長(zhǎng)值、壓力值，可以在張拉力—曲線上實(shí)時(shí)反映出不同張拉力下的鋼絞線值，即可直接測(cè)讀出回縮值。