專利名稱：預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及預應力工程測試儀器，特別涉及預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀。
技術(shù)背景由于預應力工程在某種意義上屬于隱蔽工程，因此，有關(guān)施工規(guī)范對其施工質(zhì)量作了嚴格的規(guī)定。如公路橋涵施工規(guī)范(JTJ041-2000)規(guī)定張拉多根預應力筋，各筋受力不均勻度不超過5％；水工預應力錨固施工規(guī)范(SL46-94)規(guī)定預應力張拉錨固后，鎖定力大小不超過設(shè)計鎖定力的15％，等等。然而，長期以來預應力張拉錨固施工，純粹由人工操作調(diào)節(jié)壓力閥控制張拉的千斤頂來完成，對放張后鎖定力的大小無從得知。在施工過程中要檢測各項規(guī)定的指標是比較困難的，只能憑經(jīng)驗估計，因而施工質(zhì)量難以保證。如果要知道鎖定力的大小，單靠張拉系統(tǒng)本身無法實現(xiàn)的，必須預埋價格昂貴的傳感器，況且不可能每束鉸線都埋。縱然借助傳感器，也只能測定鎖定力的大小，而各鉸線受力是否均勻卻難于測試。所以，雖然有關(guān)施工規(guī)范有明確的要求，但無測試手段，也未能在實踐中得到應用。
針對預應力施工操作和技術(shù)指標測試存在的問題，本實用新型在改進現(xiàn)行預應力張拉機構(gòu)的基礎(chǔ)上，提供一種既可對張拉錨固施工操作和質(zhì)量進行科學監(jiān)控、又可對竣工后的工程進行驗收與長期監(jiān)測的預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀。
發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)容預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀，包括計算機、位移傳感器、壓力傳感器、比例壓力閥，其特征在于前置箱的箱蓋上有5個外置接口，計算機通過信號線與前置箱的一外置接口連接；安裝在預應力張拉機構(gòu)泵站上的比例壓力閥通過比例壓力閥控制線與前置箱的一外置接口連接；安裝在預應力張拉機構(gòu)千斤頂上的位移傳感器和壓力傳感器分別通過位移傳感器控制線和壓力傳感器控制線各與前置箱的一外置接口連接，電源通過電源線與前置箱的一外置接口連接。預應力張拉機構(gòu)泵站的壓力控制用比例壓力閥取代由手動調(diào)壓閥，以便實現(xiàn)計算機自動控制；前置箱與計算機相連，以便通過專用的計算機軟件記錄有關(guān)數(shù)據(jù)并進行相應的處理，測出位移、壓力、鎖定力、摩阻系數(shù)，作出P-S曲線，還可查閱或打印整套張拉施工資料。這樣就使整個張拉操作實現(xiàn)了自動化，并對施工過程進行實時檢測與監(jiān)控，大大減輕了施工人員的勞動強度，排除了人為因素的影響，確保了工程質(zhì)量。也可作為專用的檢測儀器，對竣工后的工程進行驗收與長期監(jiān)測。
所述的預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀，其前置箱內(nèi)的電路分為數(shù)據(jù)采集部分和輸出控制部分，其中數(shù)據(jù)采集部分為12位分辨率的10通道芯片TLC2543和濾波器構(gòu)成，輸出控制部分采用12位分辨率的D/A(芯片TLC5638)和比例放大器構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集部分用交流濾波器DA-6A1濾波及二極管組成的橋式電路整流后對輸入的壓力、位移進行采集，同時接收計算機發(fā)來的命令，輸出控制信號以控制比例壓力閥，使整個控制和測試工作閉環(huán)地進行。采樣值經(jīng)過前置箱內(nèi)的單片機AT89C52處理后由RS-232接口送回計算機。計算機接收到測量值經(jīng)過精確運算和系統(tǒng)處理后，立即送給前置箱內(nèi)的單片機。單片機收到后，即由輸出部分的比例放大器輸出控制信號，改變比例壓力閥的開度，以控制油壓，使千斤頂正常工作。
所述的預應力張拉錨固綜合測試儀，其位移傳感器通過安裝支塊連接在預應力張拉機構(gòu)的千斤頂?shù)耐鈿ど?，位移傳感器的測頭固定在千斤頂?shù)捻敆U上的環(huán)槽內(nèi)。
所述的預應力張拉錨固綜合測試儀，其壓力傳感器的螺紋連接桿連接在千斤頂外缸的螺孔上。將壓力傳感器直接安裝在千斤頂?shù)耐飧咨?，是為了提高測試精度。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型與預應力張拉機構(gòu)的連接示意圖。
圖3為前置箱電路圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2，將比例壓力閥4安裝在預應力張拉機構(gòu)泵站上，并通過比例壓力閥控制線7與前置箱5的外置接口14連接；將位移傳感器2通過安裝支塊10連接在預應力張拉機構(gòu)的千斤頂?shù)耐鈿ど?，位移傳感?的測頭固定在千斤頂頂桿上的環(huán)槽11內(nèi)，并通過位移傳感器控制線8與前置箱5的外置接口15連接；將壓力傳感器3的連接螺桿12連接在千斤頂外缸的螺孔上，并通過壓力傳感器控制線9與前置箱5的外置接口16連接；計算機1通過信號線6與前置箱5的外置接口17連接；前置箱5的外置接口18與電源線19連接，電源線19與電源13連接。按設(shè)計要求和相應的控制規(guī)范在計算機1中進行參數(shù)設(shè)置，啟動預應力張拉機構(gòu)的泵站，計算機發(fā)出的信號(數(shù)字量)通過信號線6到前置箱5轉(zhuǎn)換成電流量并放大，電流信號經(jīng)比例壓力閥控制線7控制比例壓力閥4以控制千斤頂油缸的壓力，對預應力張拉施工進行自動控制；千斤頂油缸的壓力通過壓力傳感器3轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)壓力傳感器控制線8傳送到前置箱5，將電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再經(jīng)信號線6輸入計算機1進行處理；與此同時，千斤頂活塞的位移量由位移傳感器2將電壓信號經(jīng)移傳感器控制線9送到前置箱5，將電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號經(jīng)信號線6輸入計算機1進行處理；從而得出所需要的張拉力、位移量、摩阻系數(shù)，等等。如果需要，還可作出P-S曲線，打印整套張拉施工資料。
權(quán)利要求1.預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀，包括計算機(1)、位移傳感器(2)、壓力傳感器(3)、比例壓力閥(4)，其特征在于前置箱(5)的箱蓋上有5個外置接口(14)、(15)、(16)、(17)、(18)，計算機(1)通過信號線(6)與前置箱(5)外置接口(17)連接；安裝在預應力張拉機構(gòu)泵站上的比例壓力閥(4)通過比例壓力閥控制線(7)與前置箱(5)外置接口(14)連接；安裝在預應力張拉機構(gòu)千斤頂上的位移傳感器(2)和壓力傳感器(3)分別通過位移傳感器控制線(8)和壓力傳感器控制線(9)與前置箱(5)的外置接口(15)和(16)連接，電源(13)通過電源線(19)與前置箱(5)的外置接口(18)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀，其特征在于前置箱(5)內(nèi)的電路分為數(shù)據(jù)采集部分和輸出控制部分，其中數(shù)據(jù)采集部分為12位分辨率的10通道芯片TLC2543和濾波器構(gòu)成，輸出控制部分采用12位分辨率的D/A(芯片TLC5638)和比例放大器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預應力張拉錨固綜合測試儀，其特征在于位移傳感器(2)通過安裝支塊(10)連接在預應力張拉機構(gòu)的千斤頂?shù)耐鈿ど?，位移傳感?2)的測頭固定在千斤頂?shù)捻敆U上的環(huán)槽(11)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的預應力張拉錨固綜合測試儀，其特征在于壓力傳感器(3)的螺紋連接桿(12)連接在千斤頂外缸的螺孔上。
專利摘要本實用新型涉及預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀,包括計算機(1)、位移傳感器(2)、壓力傳感器(3)、比例壓力閥(4),其特征在于前置箱(5)的箱蓋上有5個外置接口,計算機(1)通過信號線(6)與其連接;安裝在預應力張拉機構(gòu)泵站上的比例壓力閥(4)通過比例壓力閥控制線(7)與其連接;安裝在預應力張拉機構(gòu)千斤頂上的位移傳感器(2)和壓力傳感器(3)分別通過位移傳感器控制線(8)和壓力傳感器控制線(9)與其連接,電源(13)通過電源線(19)與其連接。采用本實用新型可使整個張拉操作實現(xiàn)了自動化,并對施工過程進行檢測與監(jiān)控,大大減輕了施工人員的勞動強度,排除了人為的影響,確保了工程質(zhì)量。也可作為專用的檢測儀器,對竣工后的工程進行驗收與長期監(jiān)測。
文檔編號G01D21/02GK2511943SQ01256820
公開日2002年9月18日 申請日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月6日
發(fā)明者王繼成 申請人:王繼成