CN101714005A - 数显式预应力张拉控制装置 - Google Patents

Abstract

数显式预应力张拉控制装置，包括计算机、多个张拉箱和多套预应力张拉机构，其特征在于：在所述的张拉箱内设有主电路板，在张拉箱上设有无线模块、液晶显示屏、位移传感器接口、油压传感器接口、RS232接口和电源接口；其中一个为主的张拉箱的RS232接口通过信号线与计算机连接，各张拉箱分别通过信号线与一套预应力张拉机构连接，各张拉箱之间通过无线模块进行联系。具有以下优点：它能检测预应力工程施工的张拉力和伸长值，能同时监控的点数达到8点，即8台张拉仪同时监控，可满足多顶同步张拉与同步调索要求；能自动判断张拉停顿点、自动累加倒顶伸长值，便于张拉过程的全面控制。

Description

数显式预应力张拉控制装置

技术领域

本发明涉及预应力工程施工监测装置，具体涉及数显式预应力张拉控制装置。

背景技术

长期以来，预应力工程施工纯粹由人工操作调节油压阀、肉眼观察压力表，用钢卷尺测伸长量，来控制张拉力的大小，人为因素影响很大，在施工过程中要检测各项规定的指标是非常困难的，不仅对放张后锁定力的大小无从得知，而且也无法知道张拉中管道与锚具的摩阻，所以，施工质量难以保证。特别是在梁体两端进行同步张拉施工时，依靠对讲机呼叫，很难保证同步张拉施工的质量，尤其是多顶张拉，问题更为严重。原有张拉仪只适用于两顶张拉，故无法适用于多顶，则无法控制同断面各束张拉中的束力均匀性。

发明内容

本发明的目的是提供数显式预应力张拉控制装置，它能检测预应力工程施工的张拉力和伸长值，实时监控多顶数据，并根据各千斤顶当前的张拉力值进行及时调整，以确保各千斤顶的张拉精度(同步性、张拉力和持荷时间)。

本发明所述的数显式预应力张拉控制装置，包括计算机、多个张拉箱和多套预应力张拉机构，其特征在于：在所述的张拉箱内设有主电路板，在张拉箱的顶上设有无线模块，在张拉箱的正面设有液晶显示屏及确定键、返回键、右移键和上升键，在张拉箱的侧面设有位移传感器接口、油压传感器接口、RS232接口和电源接口；张拉箱的电源接口通过电源线与220V电源连接；其中一个为主的张拉箱的RS232接口通过信号线与计算机连接；各张拉箱分别通过信号线与一套预应力张拉机构连接，各张拉箱之间通过无线模块进行联系。

所述的数显式预应力张拉控制装置，其所述的预应力张拉机构包括油泵站和装夹在梁体上的千斤顶；在油泵站上设有三通接头，在三通接头上设有油压传感器，油压传感器通过油压传感器信号线与张拉箱侧面的油压传感器接口连接；在千斤顶上设有位移传感器，位移传感器一端的测头连接有与千斤顶的内缸端头紧靠的挡板、另一端通过位移传感器信号线与张拉箱侧面的位移传感器接口连接；千斤顶通过高压油管和低压油管与油泵站连通。

所述的数显式预应力张拉控制装置，其所述的位移传感器与吸在千斤顶外缸上的磁力座卡接，并通过支座固定在磁力座上。

所述的数显式预应力张拉控制装置，其所述的油压传感器的螺纹连接杆连接在油泵站的三通接头的螺孔上。

所述的数显式预应力张拉控制装置，其所述的设在张拉箱内的主电路板上设有处理器、存储器和通讯模块；处理器的型号为PIC18F452，并自带A/D转换器和滤波器，内部装有张拉监控软件，进行数据处理；

存储器的型号为32768×8位AT24C256串行非易失存储器，与处理器的RC3、RC4、VDD、GND脚连接；

通讯模块的型号为MAX232，RS232接口通过主电路板的J4插针与通讯模块的T2OUT、R2IN，MAX232的T1OUT、R1IN和处理器的RC7、RC6脚连接；

无线模块的型号为nRF905，通过主电路板的J7插针与处理器的RB2、RC5、RD4、RD5、RD6、RD7、GND和+3V脚连接；

液晶显示屏的型号为16032，通过主电路板的J6插针与处理器的RD1、RD2、RD3、VDD、GND脚连接；

压力传感器接口通过主电路板的J2插针与处理器的ANO脚连接，并与工作电压+24V连接；

位移传感器接口通过主电路板的J3插针与处理器的AN1脚连接，并与工作电压VDD连接。

所述的张拉监控软件采用C#语言开发，内含Access存储数据库、滤波算法、定制控件、停顿查找算法。

各张拉箱数据采集部分经RC滤波后对压力、位移进行采集，通过发射模块发送到主张拉箱，主张拉箱将数据经过单片机PIC18F452处理汇总后，由RS232接口送回计算机；计算机接收到各顶张拉力及位移，绘制曲线并存储数据，张拉结束后计算出停顿特征值。

主张拉箱与计算机相连，以便通过张拉监控软件记录有关数据并进行相应的处理，测出伸长值、张拉力，作出张拉力与伸长量的关系曲线(P-S)、张拉力随时间变化(即张拉速度)曲线(P-T)、伸长量随时间变化(即伸长速度)曲线(S-T)，还可查阅或打印整套张拉施工资料，监控结果通过万维网传递到网络智能化评估系统，网络智能化评估系统对预应力张拉质量进行全面管理、评估，用户可以在办公室或家里随时通过互联网访问服务器中的所有张拉数据及统计分析结果。这样就确保张拉施工的精度(同步性、张拉力和持荷时间)。各张拉箱数据采集部分经RC滤波后对压力、位移进行采集，通过发射模决发送到主张拉箱，主张拉箱将数据经过单片机PIC18F452处理汇总后，由RS232接口送回计算机；计算机接收到各顶张拉力及位移，绘制曲线并存储数据，张拉结束后计算出停顿特征值。

本发明和现有技术相比具有以下优点：它能检测预应力工程施工的张拉力和伸长值，实时监控多顶数据，并根据各千斤顶当前的张拉力值进行及时调整，以确保各千斤顶的张拉精度；张拉仪同时监控的点数能达到8点，即8台张拉仪同时监控，可满足多顶同步张拉与同步调索要求，即可保证同断面张拉中各束力的均匀性；具备了检测、查阅绞线实际伸长值、压力值的功能；能自动判断张拉停顿点、自动累加倒顶伸长值，便于张拉过程的全面控制。

附图说明

图1是本发明的张拉箱的外形结构示意图。

图2是图1的左侧示意图。

图3是本发明的使用状态示意图。

图4为张拉箱电路图。

图5为张拉监控软件的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1和图2所示的数显式预应力张拉控制装置，包括计算机(图中未画出)、多个张拉箱6和多套预应力张拉机构。

在张拉箱6内设有主电路板，在张拉箱的顶上设有无线模块18，在张拉箱的正面设有液晶显示屏19及确定键20、返回键21、右移键22和上升键23，在张拉箱的侧面设有位移传感器接口14、油压传感器接口15、RS232接口16和电源接口17；张拉箱的电源接口17通过电源线5与220V电源连接；其中一个为主的张拉箱的RS232接口通过信号线与计算机连接；各张拉箱分别通过信号线与一套预应力张拉机构连接，各张拉箱之间通过无线模块18进行联系。

参见图3，所述的预应力张拉机构包括油泵站7和装夹在梁体13上的千斤顶3；在油泵站上设有三通接头9，在三通接头上设有油压传感器8，油压传感器通过油压传感器信号线10与张拉箱侧面的油压传感器接口15连接；在千斤顶上设有位移传感器1，位移传感器一端的测头连接有与千斤顶的内缸端头紧靠的挡板4、另一端通过位移传感器信号线11与张拉箱侧面的位移传感器接口14连接；千斤顶3通过高压油管和低压油管与油泵站7连通。

所述的位移传感器1与吸在千斤顶外缸上的磁力座2卡接，并通过支座12固定在磁力座2上。所述的油压传感器8的螺纹连接杆连接在油泵站7的三通接头9的螺孔上。

参见图4，所述的设在张拉箱6内的主电路板上设有处理器27、存储器34和通讯模块24；处理器27的型号为PIC18F452，并自带A/D转换器和滤波器，内部装有张拉监控软件，进行数据处理；

存储器34的型号为32768×8位AT24C256串行非易失存储器，与处理器的RC3、RC4、VDD、GND脚连接；

通讯模块24的型号为MAX232，RS232接口16通过主电路板的J4插针25与通讯模块的T2OUT、R2IN，MAX232的T1OUT、R1IN和处理器的RC7、RC6脚连接；

无线模块18的型号为nRF905，通过主电路板的J7插针30与处理器的RB2、RC5、RD4、RD5、RD6、RD7、GND和+3V脚连接；

液晶显示屏19的型号为16032，通过主电路板的J6插针31与处理器的RD1、RD2、RD3、VDD、GND脚连接；确认键20通过J5插针29与处理器的RB4脚连接，返回键21通过J5插针29与处理器的RB5脚连接，右移键22通过J5插针29与处理器的RB6脚连接，上升键23通过J5插针29与处理器的RB7脚连接；工作电源由开关电源连接到J1插针33的+24V、VDD、GND上；

压力传感器接口15通过主电路板的J2插针36与处理器的AN0脚连接，并与工作电压+24V连接；

位移传感器接口14通过主电路板的J3插针35与处理器的AN1脚连接，并与工作电压VDD连接；

蜂鸣器26实现按键提示、报警功能；

排阻28为键盘提供上拉，连接到RB7、RB6、RB5、RB4上；

3.3V稳压集成电路(LM1117)32，为无线模块18提供电源。

按设计要求和相应的控制规范在张拉箱中进行参数设置，启动油泵站；千斤顶油缸的压力通过油压传感器转换成电压信号，经油压传感器控制线传送到张拉箱，将电压信号转换为数字信号；与此同时，千斤顶的活塞位移量由位移传感器将电压信号经位移传感器控制线传送到张拉箱，将电压信号转换成数字信号，从而得出的张拉力、位移量；各个张拉箱之间通过无线模块进行数据交换后；通过液晶显示屏显示出各点的压力值和位移值；并将张拉数据存储在存储器里，供查阅特征数据或打印张拉施工资料；也可以通过信号线将张拉箱的数据传给计算机，作出P-S、P-T、S-T曲线，监控结果通过万维网传递到网络智能化评估系统，网络智能化评估系统对预应力施工质量进行全面管理、控制、评估。

参见图5，通过通讯接口连接计算机进行数据记录传递，并通过软件打印张拉报告。

Claims (5)

1.数显式预应力张拉控制装置，包括计算机、多个张拉箱(6)和多套预应力张拉机构，其特征在于：在所述的张拉箱(6)内设有主电路板，在张拉箱的顶上设有无线模块(18)，在张拉箱的正面设有液晶显示屏(19)，在张拉箱的侧面设有位移传感器接口(14)、油压传感器接口(15)、RS232接口(16)和电源接口(17)；张拉箱的电源接口(17)通过电源线(5)与220V电源连接；其中一个为主的张拉箱的RS232接口通过信号线与计算机连接；各张拉箱分别通过信号线与一套预应力张拉机构连接，各张拉箱之间通过无线模块(18)进行联系。

2.根据权利要求1所述的数显式预应力张拉控制装置，其特征在于：所述的预应力张拉机构包括油泵站(7)和装夹在梁体(13)上的千斤顶(3)；在油泵站上设有三通接头(9)，在三通接头上设有油压传感器(8)，油压传感器通过油压传感器信号线(10)与张拉箱侧面的油压传感器接口(15)连接；在千斤顶上设有位移传感器(1)，位移传感器一端的测头连接有与千斤顶的内缸端头紧靠的挡板(4)、另一端通过位移传感器信号线(11)与张拉箱侧面的位移传感器接口(14)连接；千斤顶(3)通过高压油管和低压油管与油泵站(7)连通。

3.根据权利要求2所述的数显式预应力张拉控制装置，其特征在于：所述的位移传感器(1)与吸在千斤顶外缸上的磁力座(2)卡接，并通过支座(12)固定在磁力座(2)上。

4.根据权利要求2所述的数显式预应力张拉控制装置，其特征在于：所述的油压传感器(8)的螺纹连接杆连接在油泵站(7)的三通接头(9)的螺孔上。

5.根据权利要求1所述的数显式预应力张拉控制装置，其特征在于：所述的设在张拉箱(6)内的主电路板上设有处理器(27)、存储器(34)和通讯模块(24)；处理器(27)的型号为PIC18F452，并自带A/D转换器和滤波器，内部装有张拉监控软件，进行数据处理；

存储器(34)与处理器的RC3、RC4、VDD、GND脚连接；

通讯模块(24)的型号为MAX232，RS232接口(16)通过主电路板的J4插针(25)与通讯模块的T2OUT、R2IN，MAX232的T1OUT、R1IN和处理器的RC7、RC6脚连接；

无线模块(18)通过主电路板的J7插针(30)与处理器的RB2、RC5、RD4、RD5、RD6、RD7、GND和+3V脚连接；

液晶显示屏(19)通过主电路板的J6插针(31)与处理器的RD1、RD2、RD3、VDD、GND脚连接；

压力传感器接口(15)通过主电路板的J2插针(36)与处理器的AN0脚连接，并与工作电压+24V连接；

位移传感器接口(14)通过主电路板的J3插针(35)与处理器的AN1脚连接，并与工作电压VDD连接。

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