專利名稱：一體化數(shù)字式鋼絲測力儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于振頻法測力的技術(shù)領(lǐng)域，是關(guān)于一種一體化數(shù)字式鋼絲測力儀的發(fā)明。
目前，國外現(xiàn)有的振頻法測力儀，如蘇聯(lián)ипн－7型儀器及A∏－12型儀器(引自蘇聯(lián)《ЬЕТОНИЖЕЛЕЗОЬЕТОН》。1985，№3，39～40頁)；法國SARET和里昂INSA咨詢部發(fā)明的張力儀(制造預(yù)應(yīng)力混凝土樓板梁用鋼絲的測量，《Qualitycontrolofconcretestructures》，June17－21，1979，StockholmSweden，P.101－127)等等，均未實現(xiàn)機(jī)、電、儀一體化的整體結(jié)構(gòu)，不但操作麻煩，攜帶不便，而且還會影響測量精度。國內(nèi)較先進(jìn)的測力儀，以浙江省建科所發(fā)明的“便攜式振頻法快速測力儀器”(GK85103739)和“鋼絲張拉力檢測儀”(GK87104955)較為典型，但這兩種測力儀僅僅實現(xiàn)了測力機(jī)架裝置的整體化，其測力電路及儀表仍為一單獨部件而自成一體，操作時需用外接電纜和專用插接件與測力器聯(lián)接，容易產(chǎn)生因接卸頻繁而使電纜斷股、接頭脫焊等人為故障；其供電電池與數(shù)字電路在同一儀表箱內(nèi)，故泄漏的電池電介液，容易損壞數(shù)字電路；其機(jī)械結(jié)構(gòu)為敞開式或半封閉式，裸露部件易受外界環(huán)境及惡劣氣候的侵蝕；特別對“快速測力儀器”，當(dāng)被測鋼絲的直徑變化時，必須用特別的墊片來調(diào)整下鉗口的高度位置，稍有疏忽就會產(chǎn)生嚴(yán)重的測量誤差或機(jī)械故障，另外，上述兩種儀器所采用的數(shù)字電路，均無自校檢驗和按鍵電源互鎖功能，而是采用物理音叉進(jìn)行自校檢驗，由于音叉頻率的不穩(wěn)定，較難確認(rèn)儀器工作狀態(tài)的正常與否，故極易造成測量錯誤或質(zhì)量事故。
本實用新型的目的，是要提供一種合機(jī)械結(jié)構(gòu)、數(shù)字邏輯顯示電路以及儀器儀表為一體的具有全封閉整體結(jié)構(gòu)的一體化數(shù)字式鋼絲測力儀。本實用新型的另一個目的，是要使上述儀器具有準(zhǔn)確的自校檢驗功能和按鍵電源互鎖功能。
本實用新型的主要組成有壓緊機(jī)構(gòu)、擊振同步啟動機(jī)構(gòu)、傳感器、數(shù)字邏輯顯示電路、顯示器以及電源電池，功能選擇開關(guān)、機(jī)體等，其特征是壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)在機(jī)體左右兩端的對稱位置上，擊振同步啟動機(jī)構(gòu)與數(shù)字邏輯顯示電路、傳感器及電源電池一起整體封裝在機(jī)體內(nèi)部。所述的壓緊機(jī)構(gòu)為絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)，其作用是分別壓緊儀器兩端的被測鋼絲，使之保持原張拉狀態(tài)不變，並以其兩端內(nèi)側(cè)的固定距離作為被測鋼絲的統(tǒng)一標(biāo)距。該壓緊機(jī)構(gòu)的特點是操作方便、輕松簡易，尤其是對不同直徑的被測鋼絲，無需調(diào)整鉗口位置；所述的擊振同步啟動機(jī)構(gòu)為一輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)，其作用是通過對手指撥動力的放大，突發(fā)擊振被測鋼絲。使之振動并產(chǎn)生一個與鋼絲起振同步的同步啟動信號，以啟動數(shù)字邏輯顯示電路工作，該機(jī)構(gòu)的特點是擊振操作省力輕松、安全可靠；傳感器是用來拾取被測鋼絲的振動信號並將它轉(zhuǎn)換、放大為同一頻率的電信號；本實用新型的數(shù)字邏輯顯示電路不但能處理經(jīng)傳感器放大后的電信號，將計算結(jié)果直接以數(shù)字形式通過顯示器顯示被測鋼絲的力值，而且，還能產(chǎn)生一個高精度的晶振頻率，該頻率不會隨環(huán)境溫度，振動條件等因素的變化而變化，經(jīng)分頻后便可作為本實用新型自校檢驗的標(biāo)準(zhǔn)頻率，同時，若操作不慎按錯功能選擇開關(guān)至冗余狀態(tài)時，亦能自動斷電，以免產(chǎn)生虛假的測試結(jié)果或損壞儀器。
以下，將結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的描述并給出實施例。


圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)示意圖；參照圖1本實用新型由前、后面板2及上、下固定框架3、4構(gòu)成一個對稱結(jié)構(gòu)的流線型機(jī)體1，機(jī)體的左右兩端，設(shè)有由滾珠摩擦付支承的絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)5，機(jī)體中部設(shè)有連提手柄的傳感器架6，傳感器7固定在提手柄下端的機(jī)體內(nèi)部，提手柄左側(cè)的機(jī)體內(nèi)部，設(shè)有輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)8，擊振撥鍵9位于機(jī)體中央并微露于操作面；數(shù)字邏輯顯示電路10設(shè)在機(jī)體內(nèi)部的右側(cè)，電源電池11設(shè)在機(jī)體內(nèi)部的左側(cè)，在機(jī)體上端面的左右兩側(cè)，分別設(shè)有功能選擇開關(guān)12和顯示器13。在本實施例中，機(jī)體的前、后面板為環(huán)氧玻璃布面板，兩面板的間隙為35mm左右；上、下固定框架為輕質(zhì)鋁合金并與面板以螺釘固定；提手傳感器架的手柄，可直接從前后面板開孔而成，與之相連的傳感器架是由鋁合金制作的 型槽架；本例的傳感器為非接觸式傳感器，配有放大倍數(shù)為80～100的前置放大器，以整體鑲嵌在 型槽內(nèi)，其外罩端面微露于機(jī)體的下端部，構(gòu)成機(jī)體下端部封閉面的一部分；本例的數(shù)字邏輯顯示電路，采用一種“數(shù)字式強(qiáng)勁弦張(拉)力的測力電路”(CN88108728)置于機(jī)體右側(cè)內(nèi)部的固定槽板架上，該電路主要由功能轉(zhuǎn)換、放大整形、晶振分頻、計算顯示及同步啟動電路構(gòu)成，其特點是具有準(zhǔn)確的自校檢驗功能和按鍵電源互鎖功能；顯示器為3位液晶顯示器；功能選擇開關(guān)為一種琴鍵式直鍵開關(guān)，對不同直徑的被測鋼絲均具有自校和測量選擇按鍵。
參照圖2本實用新型的絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)由手柄桿14、轉(zhuǎn)動螺母15、滾珠16、夾緊機(jī)體17、絲杠壓緊桿18、上鉗口座19、上鉗口20、下鉗口21組成。其中手柄桿置于轉(zhuǎn)動螺母上端的固定孔內(nèi)，轉(zhuǎn)動螺母由滾珠支承在夾緊機(jī)體內(nèi)，並構(gòu)成一個滾珠摩擦付；絲杠壓緊桿與轉(zhuǎn)動螺母以螺紋聯(lián)接；上鉗口座用活動銷釘固定在絲杠壓緊桿的下部；上鉗口嵌裝在上鉗口座的固定槽內(nèi)；下鉗口由螺釘與夾緊機(jī)體固定。上述的夾緊機(jī)體及上鉗口座可用鑄鐵澆鑄而成，其余部件均用45＃鋼以金加工而成。該機(jī)構(gòu)的特點是設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、操作輕松；特別是由于以下鉗口的上端面為夾緊基準(zhǔn)面，所以當(dāng)被測鋼絲的直徑變化時，就無需調(diào)整任何夾緊件。
參照圖3本實用新型的輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)由撥鍵9、滑動鉚釘22、滑槽連桿23、擊振連桿24、擊振錘25、扭簧26、簧片27、微動開關(guān)28、導(dǎo)線29及固定架30組成。其中，滑動鉚釘鉚固在撥鍵的后半部，并與滑槽連桿作相對固定，滑槽連桿與擊振連桿構(gòu)成一連桿機(jī)構(gòu)，擊振錘固定在擊振連桿下端部的腰形孔內(nèi)，扭簧兩端分別扣在擊振錘下端面及固定架上，簧片由螺釘固定在擊振錘尾部，微動開關(guān)固定在固定架上，固定架由螺釘與提手柄固定。上述的撥鍵、連桿用冷軋板制成，固定架用鑄鋁澆鑄、擊振錘可用45＃鋼制成，扭簧及簧片為一般彈性材料，微動開關(guān)為一般簧片式開關(guān)。
參照圖1、圖2、圖3，本實用新型的工作過程是根據(jù)被測鋼絲的直徑，按下相應(yīng)的功能選擇開關(guān)12，將被測鋼絲分別置于絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)的下鉗口21上，以順時針方向轉(zhuǎn)動手柄桿14，此時，被滾珠16支承在夾緊機(jī)體17內(nèi)的轉(zhuǎn)動螺母15將推動絲杠壓緊桿18作垂直下降，帶動上鉗口座19、上鉗口20向下壓緊被測鋼絲，然后當(dāng)用手指迅速撥動擊振撥鍵9時，滑動鉚釘22將帶動滑槽連桿23及擊振連桿24動作，使兩連桿的夾角在運動時迅速作小－大－小的瞬變，以完成對手指撥動力的放大，擊振錘25將迅速下推，突發(fā)擊振鋼絲后又將在扭簧26的作用下自動返回，在擊振錘25擊振鋼絲的同時，簧片27將迅速點動微動開關(guān)28，并通過導(dǎo)線29同步啟動數(shù)字邏輯顯示電路10工作，顯示器13即可顯示被測鋼絲的力值，并可將此測量結(jié)果保留至下一次測量時為止。
本實用新型的優(yōu)點是實現(xiàn)了機(jī)械、電子和儀表一體化的全封閉整體結(jié)構(gòu)。並使功能選擇開關(guān)的操作方向，壓緊機(jī)構(gòu)的開口方向及擊振同步啟動機(jī)構(gòu)的撥鍵和數(shù)字顯示測讀方向位于同一面，不但方便了操作使用，延長了儀器的使用壽命。有效地克服了人為故障的產(chǎn)生，提高測量精度，而且又便于攜帶和維修。同時，由于采用了先進(jìn)的數(shù)字邏輯顯示電路，使儀器還具有準(zhǔn)確的自校檢驗及電源按鍵互鎖的功能，是一種較理想的振頻法測力儀。
權(quán)利要求1.一種一體化數(shù)字式鋼絲測力儀，包括具有全封閉對稱結(jié)構(gòu)的流線型機(jī)體1、傳感器7、具有自校檢驗和按鍵電源互鎖功能的數(shù)字邏輯顯示電路10、電源電池11、顯示器13，其特征在于有一個設(shè)在機(jī)體1左右兩端對稱位置上的絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)5和一個與傳感器7、數(shù)字邏輯顯示電路10、電源電池11一起整體封裝在機(jī)體1內(nèi)部的輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)8。
2.如權(quán)利要求1所述的一體化數(shù)字式鋼絲測力儀，其特征是所述的絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)5由手柄桿14、轉(zhuǎn)動螺母15、滾珠16、夾緊機(jī)體17、絲杠壓緊桿18、上鉗口座19、上鉗口20以及下鉗口21組成。
3.如權(quán)利要求1所述的一體化數(shù)字式鋼絲測力儀，其特征是所述的輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)8由撥鍵9、滑動鉚釘22、滑槽連桿23、擊振連桿24、擊振錘25、扭簧26、簧片27、微動開關(guān)28、導(dǎo)線29以及固定架30組成。
專利摘要本實用新型公開了一種一體化數(shù)字式鋼絲測力儀，其要點是有一個絲杠滾珠螺母壓緊機(jī)構(gòu)和輕撥式往復(fù)擊振同步啟動機(jī)構(gòu)，從而實現(xiàn)了機(jī)械、電子以及儀表一體化的全封閉整體結(jié)構(gòu)。同時，還采用了一種先進(jìn)的數(shù)字邏輯顯示電路，使儀器具有準(zhǔn)確的自校檢驗及電源按鍵互鎖功能。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，功能完備，操作簡單，維修方便又便于攜帶，是一種理想的振頻法測力儀。
文檔編號G01L5/04GK2047371SQ8821523
公開日1989年11月8日 申請日期1988年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月11日
發(fā)明者楊祖耀, 楊燕萍 申請人:楊祖耀, 楊燕萍