起重机主梁裂纹监测系统

摘要

一种起重机主梁裂纹监测系统，属于起重设备技术领域。包括硬件和软件两部分，硬件部分包括起升载荷传感器、小车位置传感器、主梁应变传感器、小车数据采集装置、主梁数据采集装置和系统主机。软件部分包括应力监测模块、应力计算模块和综合处理模块。其特征在于该系统用辅助传感器监测得到的监测位置监测应力与计算得到的该位置对应的一组参数相比较，评估监测应力数据的可信度；用主传感器监测得到的监测位置的监测应力与计算得到的该位置对应的四种基准应力相比较，判断监测位置上是否存在宏观裂纹。本发明的效果和益处是：采用普通应变片监测疲劳裂纹，经济实用。

说明书

技术领域

本发明属于起重设备技术领域，涉及一种主梁裂纹监测系统。

背景技术

起重机的主梁是桥、门式起重机最主要的基础受力构件。主梁长期承受交变载荷的作用，疲劳破坏是主梁主要的失效形式。由于起重机的主梁往往离地面十几米甚至几十米，一旦发生断裂，就会带来严重的生命和财产损失，所以起重机主梁疲劳破坏的早期发现和主梁的安全性预测就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种主梁裂纹监测系统，以实现起重机主梁宏观疲劳裂纹的早期发现。

本发明的技术方案是：该系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括起升载荷传感器、小车位置传感器、主梁应变传感器、小车数据采集装置、主梁数据采集装置和系统主机。软件部分主要包括应力监测模块、应力计算模块和综合处理模块。起升载荷传感器安装在起升机构上、小车位置传感器安装在小车运行机构上，它们公用一个小车数据采集装置，该装置安装在小车上。每台起重机有两个主梁，两个主梁是形状相同的箱形结构，在起重机任意横截面上，两个主梁的截面都是关于小车轨距中心线对称的。每个主梁有四个监测截面，两个中间监测截面和两个端部监测截面，中间监测截面位于最靠近起重机跨度中心并对称于跨度中心的两个横隔板处，端部监测截面位于主梁两端截面突变处,端部监测截面也对称于跨度中心。对于每个主梁的每个监测截面，应变传感器的布置方式是：主梁监测截面矩形的四个角附近各安装了一套普通应变片式应变传感器。下部两个角的应变传感器为主传感器，安装在监测截面主梁腹板和主梁横隔板连接焊缝的最下端对应的主梁腹板外侧，这是最可能出现疲劳裂纹的位置；上部两个角的应变传感器为辅助传感器，安装在同一截面的主梁腹板外侧上方，辅助传感器到上盖板的距离等于主传感器到下盖板的距离。主梁数据采集装置安装在主梁上。系统主机安装在司机室内。本系统用辅助传感器监测得到的监测应力与计算得到的该位置对应的一组参数相比较，评估监测应力数据的可信度；用主传感器监测得到的监测应力与计算得到的该位置对应的四种基准应力相比较，判断监测位置上是否存在宏观裂纹。

一、位置和参数的编号规则：

本系统涉及到2个主梁、8个监测截面、32个监测位置，还有4种基准应力、4个位置关系系数、4个载荷关系系数和32个监测应力，它们分别按如下规则编号。

主梁编号：i，i＝1，2。司机室所在的主梁编号为1，另一个主梁编号为2。

监测截面编号：j，j＝1，2，3，4。按到司机室距离的远近程度编号，离司机室最近的端部监测截面编号为1，依次类推。这样四个监测截面中，1号和4号是端部监测截面，它们到跨度中心的距离相等；2号和3号是中间监测截面，它们到跨度中心的距离也相等。

同一监测截面的矩形四个角的位置(简称“角位”)的编号：m，m＝1，2，3，4。下盖板和内腹板(离另一个主梁较近的腹板、偏轨梁的主腹板)的连接处为1号角位，下盖板和外腹板(离另一个主梁较远的腹板、偏轨梁的副腹板)的连接处为2号角位，上盖板和外腹板的连接处为3号角位，上盖板和内腹板的连接处为4号角位。这样编号以后，1号角位和2号角位对应的是主传感器，3号角位和4号角位对应的是辅助传感器。

基准应力及其基准编号：基准应力γ(γ为实数)是按载荷大小、载荷位置、截面特性计算的理论计算应力，再考虑工况特点、载荷特性、结构特性、材料特性、几何特性、宏观裂纹周围的应力分布特性等因素修正后得到的，同一监测位置的基准应力有四个，按绝对值从小到大的顺序依次为：静态基准应力、动态基准应力、屈服基准应力和强度基准应力。应力计算模块从起升载荷传感器得到某一时刻起升载荷的大小，从小车位置传感器得到该时刻小车在主梁上的位置坐标，结合事先输入的其他相关数据，计算出每个应变传感器所在位置的基准应力。每个应变传感器位置对应四种基准应力，四种基准应力的基准种类编号为n,n＝1、2、3、4，依次对应了静态基准应力、动态基准应力、屈服基准应力、强度基准应力。同一个应变传感器对应的基准应力，按静态基准应力、动态基准应力、屈服基准应力和强度基准应力的顺序排列，组成一组基准应力。每一个基准应力γ都有一个四位数的下标编号，前三位是位置编号，其中第一位是所在主梁的编号i(i＝1,2)、第二位是所在监测截面的编号j(j＝1,2,3,4)、第三位是所在角位的编号m(m＝1,2,3,4)，第四位是基准种类编号n(n＝1,2,3,4)。即将基准应力表示为γ_ijmn，同一个位置上四种基准应力表示为：γ_ijm1、γ_ijm2、γ_ijm3、γ_ijm4。例如，第1号主梁(带司机室的主梁)、第2号监测截面(离司机室较近的中间监测截面)、第3号角位(上盖板与外腹板连接处)的第4号基准应力(强度基准应力)表示为γ₁₂₃₄，它与同一个位置的其它三个基准应力一起排列为γ₁₂₃₁、γ₁₂₃₂、γ₁₂₃₃、γ₁₂₃₄，就组成了一组基准应力。基准应力数据被送入综合处理模块，每个传感器位置对应一组基准应力，每个主梁有16组基准应力数据。

位置关系系数及其编号：位置关系系数K(K＞0)是同一主梁上不同监测截面之间的内力比，它反映了两个截面之间受位置影响的相对关系。应力计算模块从起升载荷传感器得到某一时刻起升载荷的大小，从小车位置传感器得到该时刻小车在主梁上的位置坐标，结合事先输入的其他相关数据，计算出该时刻同一个主梁上相互对称的监测截面之间的位置关系系数。每个主梁有两个位置关系系数，两个主梁共有四个位置关系系数，用K_i14和K_i23表示，位置关系系数的下标编号有三位数字，第一位是所在主梁编号i(i＝1,2)；后两位是所表示的两个监测截面的编号，小号在前。例如K₁₁₄表示1号主梁的1号监测截面和4号监测截面之间的位置关系系数。位置关系系数数据被送入综合处理模块。

载荷关系系数及其编号：载荷关系系数C(C＞0)是两个主梁上相同编号的监测截面之间的内力之比，它反映了两个截面之间受外载荷影响的相对关系。应力计算模块从起升载荷传感器得到某一时刻起升载荷的大小，从小车位置传感器得到该时刻小车在主梁上的位置坐标，结合事先输入的其他相关数据，计算出该时刻两个主梁上相同编号的监测截面之间的载荷关系系数。每台起重机有四个载荷关系系数，用C_j12表示，载荷关系系数的下标编号有三位数字，第一位是所在监测截面的编号j(j＝1，2，3，4)；后两位是主梁的编号，小号在前。例如C₁₁₂表示1号监测截面的1号主梁和2号监主梁之间的载荷关系系数。载荷关系系数数据被送入综合处理模块。

监测应力及其编号：监测应力σ(σ为实数)是由应变传感器监测到的实际应力。应力监测模块将同一时刻应变传感器测得的监测应力的数据送入综合处理模块，每个传感器位置对应一个监测应力，每一个监测应力都有一个三位数的位置编号作为下标，其中第一位是所在主梁的编号i(i＝1,2)、第二位是所在监测截面的编号j(j＝1,2,3,4)、第三位是所在角位的编号m(m＝1,2,3,4)。即将监测应力表示为σ_ijm，例如，第1号主梁(带司机室的主梁)、第2号监测截面(离司机室较近的中间监测截面)、第3号角(上盖板与外腹板的连接处)的监测应力表示为σ₁₂₃。每个主梁有16个监测应力数据，8个主应变传感器的监测应力数据和8个辅助应变传感器的监测应力数据。

二、本系统监测应力数据的可信度评估：

本系统在进入裂纹监测程序之前，首先对监测应力数据的可信度进行评估。可信度评估从监测应力的数值范围(简称“应力范围”)、监测应力之间的位置关系(简称“位置关系”)和监测应力之间的载荷关系(简称“载荷关系”)三个方面进行。

应力范围的评估：综合处理模块将辅助应变传感器所在位置的监测应力值与同一时刻、同一位置的静态基准应力和动态基准应力值比较，即将σ_ij3与γ_ij31、γ_ij32比较，将σ_ij4与γ_ij41、γ_ij42比较，看其大小是否在静态基准应力和动态基准应力限定的范围内。对(i＝1,2)、(j＝1,2,3,4)，如果|γ_ij31|≤|σ_ij3|≤|γ_ij32|并且|γ_ij41|≤|σ_ij4|≤|γ_ij42|，则认为本监测系统的监测应力范围满足要求。

位置关系的评估：综合处理模块将同一时刻、同一主梁，到跨中距离相等的两个监测截面上，相同角位号的辅助应变传感器监测应力值比较，即计算比值σ_i13/σ_i43、σ_i14/σ_i44、σ_i23/σ_i33、σ_i24/σ_i34。然后将各比值与相应的位置关系系数对比，判断是否满足位置关系条件，即判断以下八个不等式是否成立：

|σ_i13/σ_i43-K_i14|/K_i14≤r，(i＝1,2)；

|σ_i14/σ_i44-K_i14|/K_i14≤r，(i＝1,2)；

|σ_i23/σ_i33-K_i23|/K_i23≤r，(i＝1,2)；

|σ_i24/σ_i34-K_i23|/K_i23≤r，(i＝1,2)；

为了计算方便，令：

|σ_i13/σ_i43-K_i14|/K_i14＝r_i143，(i＝1,2)；

|σ_i14/σ_i44-K_i14|/K_i14＝r_i144，(i＝1,2)；

|σ_i23/σ_i33-K_i23|/K_i23＝r_i233，(i＝1,2)；

|σ_i24/σ_i34-K_i23|/K_i23＝r_i234，(i＝1,2)；

则只需即判断以下八个不等式是否成立：

r_i143≤r，(i＝1,2)；

r_i144≤r，(i＝1,2)；

r_i233≤r，(i＝1,2)；

r_i234≤r，(i＝1,2)；

式中r是位置关系系数的允许相对偏差，为小于1的正数。

如果上述八个不等式都成立，则认为本监测系统的监测应力满足位置关系条件。

载荷关系的评估：综合处理模块将同一时刻两个主梁上相同监测截面编号、相同角位号的辅助应变传感器监测应力值两两比较，即计算比值_σ1j3/σ_2j3和σ_1j4/σ_2j4，将比较结果与相应的载荷关系系数对比，判断是否满足载荷关系条件，即判断以下八个不等式是否成立：

|σ_1j3/σ_2j3-C_j12|/C_j12≤s，(j＝1,2,3,4)；

|σ_1j4/σ_2j4-C_j12|/C_j12≤s，(j＝1,2,3,4)；

为了计算方便，令：

|σ_1j3/σ_2j3-C_j12|/C_j12＝s_j123，(j＝1,2,3,4)；

|σ_1j4/σ_2j4-C_j12|/C_j12＝s_j124，(j＝1,2,3,4)；

则只需即判断以下八个不等式是否成立：

s_j123≤s，(j＝1,2,3,4)；

s_j124≤s，(j＝1,2,3,4)；

式中s是载荷关系系数的允许相对偏差，为小于1的正数。

如果上述八个不等式都成立，则认为本监测系统的监测应力满足载荷关系条件。

如果本监测系统监测应力的应力范围满足要求，并且满足位置关系条件和载荷关系条件，则认为本监测系统的监测应力数据可信度符合要求。

三、本系统对主梁宏观裂纹的监测：

在本监测系统监测的应力数据可信度符合要求的条件下，综合处理模块将主应变传感器所在位置的监测应力值与同一时刻、同一位置的四种基准应力值比较，即将σ_ijm分别与γ_ijm1、γ_ijm2、γ_ijm3、γ_ijm4比较，根据比较结果判断该位置及附近是否存在宏观裂纹。判断的方法是：对(i＝1,2)、(j＝1,2，3,4)、(m＝1,2)，如果监测应力大于或等于强度基准应力，即σ_ijm≥γ_ijm4，则认为该应变传感器覆盖区域内或上下附近有裂纹；如果监测应力小于强度基准应力且大于或等于屈服基准应力，即γ_ijm3≤σ_ijm＜γ_ijm4，则认为应变传感器覆盖区域内或上下附近很可能有裂纹；如果监测应力小于屈服基准应力且大于动态基准应力，即γ_ijm2＜σ_ijm＜γ_ijm3，则认为应变传感器覆盖区域内或上下附近可能有裂纹；如果监测应力小于静态基准应力，即σ_ijm＜γ_ijm1，则认为在该应变传感器覆盖区域外两侧附近可能有裂纹；如果监测应力大于或等于静态基准应力并且小于或等于动态基准应力，即γ_ijm1≤σ_ijm≤γ_ijm2，则认为该应变传感器覆盖区域内和周围附近没有裂纹。

本发明的效果和益处是：实时监测疲劳敏感部位的应力状态、判断裂纹存在与否。当出现裂纹时发出警报，确保设备和人员的安全。采用普通应变片监测疲劳裂纹，经济实用。

附图说明

图1是起重机主梁裂纹监测系统的总示意图。

图2是端部监测截面应变传感器布置示意图(图1的A-A(D-D)剖视图)。

图3是中间监测截面应变传感器布置示意图(图1的B-B(C-C)剖视图)。

图4是主梁、监测截面、截面四角编号示意图。

图5是本监测系统应力范围评估程序框图。

图6是同一主梁上的同类监测截面之间位置关系评估程序框图。

图7是不同主梁上的同位监测截面之间载荷关系评估程序框图。

图8是判断应变传感器覆盖区域及附近是否存宏观裂纹的程序框图。

图中标记：1主梁数据采集装置；2系统主机；3司机室；4小车数据采集装置；5起升载荷传感器；6小车；7起升机构；8小车位置传感器；9小车运行机构；10主梁；11辅助应变传感器；12主梁横隔板；13主应变传感器；14主梁上盖板；15主梁内腹板；16主梁下盖板；17主梁外腹板。I-I为跨度中心，II-II为小车轨距中心。为了能看清楚，图中参数的下标都用加括号的大号字书写。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图，详细叙述本发明的具体实施方式。

如图1所示，起升机构和小车运行机构均安装在小车上，小车在主梁的轨道上运行，作用在主梁上的移动载荷是由小车车轮通过轨道传递的，司机室在主梁端部下方。箱形主梁内部有横隔板，在靠近主梁两端端的位置，主梁高度突然变小。起升载荷传感器安装在起升机构上、小车位置传感器安装在小车运行机构上，小车数据采集装置安装在小车上。A-A(D-D)截面为端部监测截面，位于主梁端部截面突变处；B-B(C-C)截面为中间监测截面，位于最靠近跨中的横隔板处；主梁监测截面上都安装了应变传感器。主梁数据采集装置安装在主梁端部上方。系统主机安装在司机室内。

图2和图3给出了监测截面上应变传感器的布置形式。如图所示，箱形主梁断面是矩形的，在同一截面上，两个主梁的断面互相对称，主梁内腹板在里侧，主梁外腹板在外侧。对于每个主梁的每个监测截面，主梁内腹板和主梁外腹板外表面靠近上、下盖板处，各安装了一套应变传感器，下部(靠近下盖板)两套应变传感器为主传感器，安装在主梁内腹板、主梁外腹板与主梁横隔板连接焊缝的最下端的对应位置，上部(靠近上盖板)两套应变传感器为辅助传感器，安装在同一截面上，辅助传感器到上盖板的距离等于主传感器到下盖板的距离。

图4给出了主梁、监测截面和主梁矩形截面四个角的位置编号，主梁有1、2两个编号，1号主梁下有司机室；监测截面有1、2、3、4四个编号，图中的A-A剖面为1号监测截面、B-B剖面为2号监测截面、C-C剖面为3号监测截面、D-D剖面为4号监测截面，其中1、4两个监测截面(图中的A-A和D-D剖面)到跨度中心的距离相等，2、3两个监测截面(图中的B-B和C-C剖面)到跨中的距离相等；主梁矩形截面四个角的位置(角位)有四个编号，内腹板与下盖板连接处为1号角位、外腹板与下盖板连接处为2号角位、外腹板与上盖板连接处为3号角位、内腹板与上盖板连接处为4号角位。

图5、图6、图7、图8给出了本监测系统的主要工作程序。本监测系统投入工作后的某一时刻：

应力计算模块从起升载荷传感器得到该起升载荷的大小，从小车位置传感器得到该时刻小车在主梁上的位置坐标，结合事先输入的其他相关数据，作如下计算：

①每个应变传感器所在位置的基准应力γ(γ为实数)。每个位置对应1组，每组4种基准应力，按静态基准应力、动态基准应力、屈服基准应力和强度基准应力的顺序排列为：γ_ijm1、γ_ijm2、γ_ijm3、γ_ijm4，一共32组。(见图5、图8)

②同一个主梁上相互对称的监测截面之间的位置关系系数K(K＞0)。每个主梁有两个位置关系系数，两个主梁共有四个位置关系系数，用K_i14和K_i23表示。(见图6)

③两个主梁上相同编号的监测截面之间的载荷关系系数C(C＞0)。每台起重机有四个载荷关系系数，用C_j12表示。(见图7)

应力监测模块通过应变传感器在同一时刻测得监测应力σ(σ为实数)，每个传感器位置对应一个监测应力，共有32个监测应力，用σ_ijm表示。(见图5、图6、图7、图8)

上述计算和监测结果被送入综合处理模块，首先进行监测应力数据的可信度的评估，从应力范围、位置关系和载荷关系三个方面进行。

图5的程序框图说明了可信度评估的第一项内容：评估本监测装置监测的应力范围是否满足要求。综合处理模块将辅助应变传感器所在位置的监测应力值与同一时刻、同一位置的静态基准应力和动态基准应力值比较，只有当16个监测应力都在对应的基准应力限定的范围内时，即对(i＝1,2)、(j＝1,2,3,4)，如果|γ_ij31|≤|σ_ij3|≤|γ_ij32|并且|γ_ij41|≤|σ_ij4|≤|γ_ij42|，才认为本监测装置的监测应力范围满足要求。具体方法是：

对i＝1、2，j＝1、2、3、4，将σ_ij3与γ_ij31、γ_ij32，将σ_ij4与γ_ij41、γ_ij42，作如下循环比较：

令i＝1，j＝1。先比较σ₁₁₃与γ₁₁₃₁，如果|σ₁₁₃|＜|γ₁₁₃₁|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₁₁₃|＜|γ₁₁₃₁|”后进入下一步，否则直接进入下一步；第二步比较σ₁₁₃与γ₁₁₃₂，如果|σ₁₁₃|＞|γ₁₁₃₂|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₁₁₃|＞|γ₁₁₃₂|”后进入下一步，否则直接进入下一步；第三步比较σ₁₁₄与γ₁₁₄₁，如果|σ₁₁₄|＜|γ₁₁₄₁|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₁₁₄|＜|γ₁₁₄₁|”后进入下一步，否则直接进入下一步；第四步比较σ₁₁₄与γ₁₁₄₂，如果|σ₁₁₄|＞|γ₁₁₄₂|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₁₁₄|＞|γ₁₁₄₂|”后进入下一步，否则直接进入下一步。

令i＝1，j＝2。重复以上步骤。

……。

最后令i＝2，j＝4；先比较σ₂₄₃与γ₂₄₃₁，如果|σ₂₄₃|＜|γ₂₄₃₁|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₂₄₃|＜|γ₂₄₃₁|”后进入下一步，否则直接进入下一步；第二步比较σ₂₄₃与γ₂₄₃₂，如果|σ₂₄₃|＞|γ₂₄₃₂|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₂₄₃＞γ₂₄₃₂|”后进入下一步，否则直接进入下一步；第三步比较σ₂₄₄与γ₂₄₄₁，如果|σ₂₄₄|＜|γ₂₄₄₁|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₂₄₄|＜|γ₂₄₄₁|”后进入下一步，否则直接进入下一步；第四步比较σ₂₄₄与γ₂₄₄₂，如果|σ₂₄₄|＞|γ₂₄₄₂|，则认为监测应力范围不满足要求并输出“|σ₂₄₄|＞|γ₂₄₄₂|”后进入下一步，否则直接进入下一步。

最后统计比较结果，如果监测应力范围不满足要求的结果数量等于零，则认为本监测系统的监测应力范围满足要求，否则为不满足。

图6的程序框图说明了可信度评估的第二项内容：评估本监测系统的监测应力是否满足同一主梁上的同类监测截面之间位置关系条件。综合处理模块计算并判断：

r_i143＝|σ_i13/σ_i43-K_i14|/K_i14＞r，(i＝1,2)；

r_i144＝|σ_i14/σ_i44-K_i14|/K_i14＞r，(i＝1,2)；

r_i233＝|σ_i23/σ_i33-K_i23|/K_i23＞r，(i＝1,2)；

r_i234＝|σ_i24/σ_i34-K_i23|/K_i23＞r，(i＝1,2)；

即判断r_i143、r_i144、r_i233、r_i234是否大于位置关系系数的允许相对偏差r(0＜r＜1)，如果是，则不满足位置关系条件。

只有当上述八个不等式都不成立时，才认为本监测系统的监测应力满足位置关系条件。具体方法是：

对i＝1、2，作如下循环比较：

令i＝1。先比较r₁₁₄₃和r，如果r₁₁₄₃＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₁₁₄₃＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步；第二步比较r₁₁₄₄和r，如果r₁₁₄₄＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₁₁₄₄＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步；第三步比较r₁₂₃₃和r，如果r₁₂₃₃＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₁₂₃₃＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步；第四步比较r₁₂₃₄和r，如果r₁₂₃₄＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₁₂₃₄＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步。

令i＝2。先比较r₂₁₄₃和r，如果r₂₁₄₃＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₂₁₄₃＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步；第二步比较r₂₁₄₄和r，如果r₂₁₄₄＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₂₁₄₄＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步；第三步比较r₂₂₃₃和r，如果r₂₂₃₃＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₂₂₃₃＞r”后进入下一步，否则直接进入下一步；第四步比较r₂₂₃₄和r，如果r₂₂₃₄＞r，则认为监测应力不满足位置关系条件并输出“r₂₂₃₄＞r”后进入下一步，否则直接进入下步。

最后统计比较结果，如果监测应力不满足位置关系条件的结果数量等于零，则认为本监测系统的监测应力满足位置关系条件，否则为不满足。

图7的程序框图说明了可信度评估的第三项内容：评估本监测装置的监测应力是否满足两个主梁上相同编号的监测截面之间的载荷关系。综合处理模块计算并判断：

s_j123＝|σ_1j3/σ_2j3-C_j12|/C_j12＞s，(j＝1,2,3,4)；

s_j124＝|σ_1j4/σ_2j4-C_j12|/C_j12＞s，(j＝1,2,3,4)；

即判断s_j123和s_j124是否大于载荷关系系数的允许相对偏差s(0＜s＜1)，如果是，则不满足载荷关系条件。

只有当上述八个不等式都不成立时，才认为本监测装置的监测应力满足载荷关系条件。具体方法是：

对j＝1、2、3、4，将s_j123与s、s_j124与s作如下循环比较：

令j＝1。先比较s₁₁₂₃和s，如果s₁₁₂₃＞s，则认为监测应力不满足载荷关系条件并输出“s₁₁₂₃＞s”后进入下一步，否则直接进入下一步；第二步比较s₁₁₂₄和s，如果s₁₁₂₄＞s，则认为监测应力不满足载荷关系条件并输出“s₁₁₂₄＞s”后进入下一步，否则直接进入下一步。

令j＝2。重复以上步骤。

……。

令j＝4。先比较s₄₁₂₃和s，如果s₄₁₂₃＞s，则认为监测应力不满足载荷关系条件并输出“s₄₁₂₃＞s”后进入下一步，否则直接进入下一步；第二步比较s₄₁₂₄和s，如果s₄₁₂₄＞s，则认为监测应力不满足载荷关系条件并输出“s₄₁₂₄＞s”后进入下一步，否则直接进入下一步。

统计比较结果，如果监测应力不满足载荷关系条件的结果数量等于零，则认为本监测系统的监测应力满足载荷关系条件，否则为不满足。

当以上三项内容全部满足要求时，则认为本监测系统的监测应力数据可信度符合要求，可以进入主梁裂纹监测程序。

图8的程序框图说明了主梁裂纹监测的过程。综合处理模块将主应变传感器所在位置的监测应力值与同一时刻、同一位置的四种基准应力值比较，即将σ_ijm分别与γ_ijm1、γ_ijm2、γ_ijm3、γ_ijm4比较，根据比较结果判断该位置及附近是否存在宏观裂纹。具体方法是：

对i＝1、2，j＝1、2、3、4，m＝1、2，作如下循环比较：

循环1：令i＝1，j＝1，m＝1。先比较σ₁₁₁和γ₁₁₁₄，如果σ₁₁₁≥γ₁₁₁₄，则认为该位置应变传感器覆盖区域内或上下附近有裂纹并输出结论后进入下一循环，否则进入下一步；第二步比较σ₁₁₁和γ₁₁₁₃，如果σ₁₁₁≥γ₁₁₁₃，则认为该位置应变传感器覆盖区域内或上下附近很可能有裂纹并输出结论后进入下一循环，否则进入下一步；第三步比较σ₁₁₁和γ₁₁₁₂，如果σ₁₁₁＞γ₁₁₁₂，则认为该位置应变传感器覆盖区域内或上下附近可能有裂纹并输出结论后进入下一循环，否则进入下一步；最后比较σ₁₁₁和γ₁₁₁₁，如果σ₁₁₁＜γ₁₁₁₁，则认为该位置应变传感器覆盖区域两侧可能有裂纹并输出结论后进入下一循环，否则认为该位置应变传感器覆盖区域内和上下附近没有裂纹并输出结论后进入下一循环。

循环2：令i＝1，j＝1，m＝2。重复以上步骤。

……。

循环16：令i＝2，j＝4，m＝2。先比较σ₂₄₂和γ₂₄₂₄，如果σ₂₄₂≥γ₂₄₂₄，则认为该位置应变传感器覆盖区域内或上下附近有裂纹并输出结论后结束循环，否则进入下一步；第二步比较σ₂₄₂和γ₂₄₂₃，如果σ₂₄₂≥γ₂₄₂₃，则认为该位置应变传感器覆盖区域内或上下附近很可能有裂纹并输出结论后结束循环，否则进入下一步；第三步比较σ₂₄₂和γ₂₄₂₂，如果σ₂₄₂＞γ₂₄₂₂，则认为该位置应变传感器覆盖区域内或上下附近可能有裂纹并输出结论后结束循环，否则进入下一步；最后比较σ₂₄₂和γ₂₄₂₁，如果σ₂₄₂＜γ₂₄₂₁，则认为该位置应变传感器覆盖区域两侧可能有裂纹并输出结论后结束循环，否则认为该位置应变传感器覆盖区域内和上下附近没有裂纹并输出结论后结束循环。

全部循环结束后，统计监测结果并输出。