磁通量传感器

磁通量传感器是一种基于铁磁性材料磁弹效应原理的传感器，能够通过测量铁磁性材料构件的磁导率变化来确定构件内的应力。这种传感器广泛用于各种桥梁和建筑结构的应力测量，如斜拉桥、悬索桥、系杆拱桥等。

工作原理

磁通量传感器的工作原理是基于铁磁性材料的磁弹效应，即当铁磁性材料受到外部机械负荷的变化时，其内部磁化强度（磁导率）也会随之改变。通过对铁磁性材料制成的构件磁导率变化的测量，可以精确地测定构件所承受的应力。

应用领域

磁通量传感器的应用范围涵盖了多个领域的应力测量需求，包括但不限于斜拉桥斜拉索的索力测试、系杆拱桥的吊杆和系杆的索力测试、悬索桥的缆索体系的索力测试、悬索结构拉索的索力测试、张拉结构中张拉构件的张拉力测试、预应力混凝土结构中的体外索和预应力筋的张力测试、岩土工程的地锚索力测试以及水电工程的环锚索力测试。

种类

磁通量传感器分为闭合式和开环式两种类型。闭合式磁通量传感器采用钢索作为铁心实现励磁功能，适用于施工期间的实时监控和长期监测。这类传感器通常在拉索安装时同步安装，采用套入式方法。开环式磁通量传感器则由两个半部组成，主要针对施工后期的索力长期监测，具有安装和维护简便的特点，不受施工时间限制，但成本相对较高。

特点与性能

磁通量传感器的独特之处在于其构件本身就是传感器的一部分，通过直接感应构件磁特性的变化来测量应力。然而，铁磁性材料的磁特性易受多种因素影响，如化学成分、组织结构、杂质、缺陷、材料非均匀性和温度等。因此，在实际应用中，需要考虑到并尽可能减少这些因素对测量结果的影响。

测量位置影响

尽管理论上海市缆索构件在自由段应该是均匀的，但由于构件中化学成分、组织结构及构件截面大小和钢丝扭绞等因素的影响，同一构件的不同位置测量得到的积分值可能存在差异，即测量曲线一致，但测量零点可能不统一。对于已经张拉的部分或正在使用的构件，获取测量零点可能会比较困难，这可能导致较大误差。为了降低测量误差，可以统计多个零点并将其作为测量计算的基准。

温度影响

钢材的磁导率随着温度的变化而变化，这对测量结果产生了一定的影响。在常温范围内（-30℃至+60℃），构件磁导率与应力的关系曲线本身虽然保持稳定，但在零应力状态下进行温度校准后，可以通过温度补偿扩展到其他温度条件下使用，以确保测量精度。

参考资料

磁通量传感器.百度文库.2024-10-27

磁通量传感器.深圳警圣技术股份有限公司 .2024-10-27

磁通量传感器 .百度学术.2024-10-27