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

  預應(yīng)力概念：

 

  預應(yīng)力是預加應(yīng)力的簡稱，在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預先對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?？梢杂妙A壓應(yīng)力來抵抗結(jié)構(gòu)承受的拉應(yīng)力或彎矩，又可用預拉應(yīng)力來抵抗結(jié)構(gòu)承受的壓應(yīng)力。善于運用預應(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。

  預應(yīng)力張拉概念：

  預應(yīng)力張拉就是在構(gòu)件中提前加拉力，使得被施加預應(yīng)力張拉構(gòu)件承受拉應(yīng)力，進而使其產(chǎn)生一定的形變，來應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)本身所受到的荷載。

 

  測試原理示意圖

  預應(yīng)力張拉的作用：

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

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

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

  預應(yīng)力張拉程控系統(tǒng)的工作原理：

  系統(tǒng)主機由工業(yè)平板電腦及專用軟件系統(tǒng)組成。主機根據(jù)預設(shè)的張拉參數(shù)無線遙控一個或多個測控前端工作。前端根據(jù)主機指令通過變頻輸出無級調(diào)速控制油泵電機，同時監(jiān)測千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫弯摻g線的伸長值反饋給主機。主機根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)計算出下一個指令繼續(xù)遙控前端，從而形成閉環(huán)控制。

 

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

  在預應(yīng)張拉力的測試過程中，儀器可通過控制回油量，實現(xiàn)精確控制放張壓力，實現(xiàn)放張過程壓力、放張速率可控。通過精確放張至初應(yīng)力來測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值。張拉程控系統(tǒng)不對千斤頂進行改裝，量測系統(tǒng)由外掛超聲波測量傳感器來實現(xiàn)，可以直接測量鋼絞線的長度變化值，通過實時高頻監(jiān)測伸長值、壓力值，可以在張拉力—曲線上實時反映出不同張拉力下的鋼絞線值，即可直接測讀出回縮值。