CN110864965A - 一种数显式路面材料强度仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数显式路面材料强度仪，包括机箱；所述机箱的上端面设有支架，支架上设有测力环；所述测力环上设有力传感器和贯入杆，在贯入杆上设有接触感应器和位移传感器；所述机箱的顶部设有升降台，升降台上设有试筒，试筒的位置与贯入杆的位置相对应。本发明以位移传感器代替百分表，以数显系统自动记录读数代替肉眼读数，试验完成可导出试验数据，一人即可独立操作完成，大量节省时间与人力，使得试验结果更加精准；接触传感器代替传统肉眼观察贯入杆与土样表面接触情况，试验结果误差更小，更准确、可靠。

Description

一种数显式路面材料强度仪

技术领域

本发明涉及一种数显式路面材料强度仪，属于加州承载比(CBR)试验检测设备技术领域，适用于路基土和路面材料强度强度指标检测中，进行土的加州承载比(CBR)试验检测。

背景技术

加州承载比是路基土和路面材料的强度指标，是柔性路面设计的主要参数之一。在我国的柔性路面设计中，虽以路基土和路面材料的回弹模量作为设计参数，但在路基路面施工规范中仍将CBR作为一项力学指标。由此可见CBR试验结果的准确性，可靠性，对于评定路基路面材料的力学性能十分重要。

目前现有的路面材料强度仪的工作原理大致为：通过上升升降台让贯入杆下表面与土样接触，放入荷载板，使贯入杆预压一个45N的力，调节测力环上百分表及贯入杆两端百分表为整读数并开始计数，通过肉眼同时读取3个百分表上的读数约12次左右，进行9次试验，试验结果整理绘制关系曲线图，从而由内插法求出对应加州承载比CBR值。但是这个检测方法及设备主要存在以下几点弊端：

1.由于贯入杆和土样接触面是在试筒内，肉眼观察容易产生误差，导致贯入杆没有和土样表面完全接触或贯入杆提前施加荷载；

2.由于要同时读取3个百分表的读数，需要多人同时操作读数记数，费时费力，并且人为读数易产生较大误差，导致试验不足以满足规范要求；

3.人为整理试验结果，数据较多，有大量的计算，易出错。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数显式路面材料强度仪。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种数显式路面材料强度仪，包括机箱；所述机箱的上端面设有支架，支架上设有测力环；所述测力环上设有力传感器和贯入杆，在贯入杆上设有接触感应器和位移传感器；所述机箱的顶部设有升降台，升降台上设有试筒，试筒的位置与贯入杆的位置相对应；所述机箱的一侧设有显示器和控制系统，机箱内设有处理器，力传感器、测力环、位移传感器、接触感应器、显示器和控制系统均与处理器连接。

所述力传感器和贯入杆沿测力环的圆心对称设置。

所述控制系统包括接触指示灯、电源、开始按钮、停止按钮、操作键盘和用于调节升降台速率的按钮，触指示灯、电源、开始按钮、停止按钮、操作键盘和按钮均与处理器连接。

所述贯入杆的两侧均设有位移传感器。

所述位移传感器沿贯入杆的中心线对称设置。

所述按钮包括上升速率快的按钮和上升速率慢的按钮。

所述操作键盘包括数字按钮、设定按钮、记录按钮、开关按钮、返回按钮、上升图案按钮、下降图案按钮、左移图案按钮、右移图案按钮、测量按钮和复位按钮。

本发明的有益效果在于：以位移传感器代替百分表，以数显系统自动记录读数代替肉眼读数，试验完成可导出试验数据，一人即可独立操作完成，大量节省时间与人力，使得试验结果更加精准；接触传感器代替传统肉眼观察贯入杆与土样表面接触情况，试验结果误差更小，更准确、可靠。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1-力传感器，2-测力环，3-位移传感器，4-接触感应器，5-贯入杆，6-试筒，7-支架，8-升降台，9-显示器，10-操作键盘，11-按钮，12-机箱。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种数显式路面材料强度仪，包括机箱12；所述机箱12的上端面设有支架7，支架7上设有测力环2；所述测力环2上设有力传感器1和贯入杆5，在贯入杆5上设有接触感应器4和位移传感器3；所述机箱12的顶部设有升降台8，升降台8上设有试筒6，试筒6的位置与贯入杆5的位置相对应；所述机箱12的一侧设有显示器9和控制系统，机箱12内设有处理器，力传感器1、测力环2、位移传感器3、接触感应器4、显示器9和控制系统均与处理器连接。

所述力传感器1和贯入杆5沿测力环2的圆心对称设置。

所述控制系统包括接触指示灯、电源、开始按钮、停止按钮、操作键盘10和用于调节升降台8速率的按钮11，触指示灯、电源、开始按钮、停止按钮、操作键盘10和按钮11均与处理器连接。

所述贯入杆5的两侧均设有位移传感器3。

所述位移传感器3沿贯入杆5的中心线对称设置。

所述按钮11包括上升速率快的按钮和上升速率慢的按钮。

所述操作键盘10包括数字按钮、设定按钮、记录按钮、开关按钮、返回按钮、上升图案按钮、下降图案按钮、左移图案按钮、右移图案按钮、测量按钮和复位按钮。

实施例

如上所述，本发明的操作步骤如下：

步骤1：将试样放入试筒6，并将试筒6平稳居中的放在升降台8上面；

步骤2：打电源，调节速率按钮11为上升速率快的按钮，上升至接触指示灯亮起，此时贯入杆5与试样表面无荷载全面接触；

步骤3:点击操作键盘10上的设定按钮，进行预压，此时显示器9上只显示测力环2上力传感器1读数，点击操作键盘10上的数字按钮，预压一个45N的力，点击操作键盘10上的上升图案按钮，上升升降台8，获取测力环2位移量(由测力环校正系数获取)，然后点击停止按钮；

步骤4：点操作键盘10上的复位按钮，此时3个位移传感器读数为0，点击操作键盘10上的测量按钮，3个传感器开始工作，点击操作键盘10上的记录按钮记录所需贯入量时的数据，点击停止按钮；

步骤5:调节速率按钮11为上升速率为慢的按钮(满足试验规程中1～1.25mm/min的加载速率)，点击开始按钮，本发明会在达到事先设定好的不同贯入量时自动保存3个传感器示值，直至试验结束，3个试件为一组，通过处理器，整理数据自动生成关系曲线图，并将对应的CBR值显示于显示屏上(试验过程中可手动点击操作键盘10上的记录按钮记录所需贯入量时的数据，试验结束可导出)。

综上所述，本发明移动更加便捷、安全，试验过程更易操作，一人即可独立操作完成整项试验；接触传感器能让贯入杆与土样表面无荷载的全面接触，减小试验误差；试验数据采用数显式更加清晰、直观；试验数据自动保存记录，方便、便捷，极大提升工作效率；试验结果更加准确、可靠；通过测力环顶端力传感器，可准确读出测力环当前力值，可轻松准确的实现试验规程中对试样施加45N预压力，试验更精准。

Claims (7)

1.一种数显式路面材料强度仪，包括机箱(12)，其特征在于：所述机箱(12)的上端面设有支架(7)，支架(7)上设有测力环(2)；所述测力环(2)上设有力传感器(1)和贯入杆(5)，在贯入杆(5)上设有接触感应器(4)和位移传感器(3)；所述机箱(12)的顶部设有升降台(8)，升降台(8)上设有试筒(6)，试筒(6)的位置与贯入杆(5)的位置相对应；所述机箱(12)的一侧设有显示器(9)和控制系统，机箱(12)内设有处理器，力传感器(1)、测力环(2)、位移传感器(3)、接触感应器(4)、显示器(9)和控制系统均与处理器连接。

2.如权利要求1所述的数显式路面材料强度仪，其特征在于：所述力传感器(1)和贯入杆(5)沿测力环(2)的圆心对称设置。

3.如权利要求1所述的数显式路面材料强度仪，其特征在于：所述控制系统包括接触指示灯、电源、开始按钮、停止按钮、操作键盘(10)和用于调节升降台(8)速率的按钮(11)，触指示灯、电源、开始按钮、停止按钮、操作键盘(10)和按钮(11)均与处理器连接。

4.如权利要求1所述的数显式路面材料强度仪，其特征在于：所述位移传感器(3)设置在贯入杆(5)的两侧。

5.如权利要求4所述的数显式路面材料强度仪，其特征在于：所述位移传感器(3)沿贯入杆(5)的中心线对称设置。

6.如权利要求1所述的数显式路面材料强度仪，其特征在于：所述按钮(11)包括上升速率快的按钮和上升速率慢的按钮。

7.如权利要求1所述的数显式路面材料强度仪，其特征在于：所述操作键盘(10)包括数字按钮、设定按钮、记录按钮、开关按钮、返回按钮、上升图案按钮、下降图案按钮、左移图案按钮、右移图案按钮、测量按钮和复位按钮。

Images