CN1373347A - 预应力张拉锚固自动控制综合测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预应力张拉锚固自动控制综合测试仪,包括计算机(1)、位移传感器(2)、压力传感器(3)、比例压力阀(4),其特征在于前置箱(5)的箱盖上有5个外置接口,计算机(1)通过信号线(6)与其连接;安装在预应力张拉机构泵站上的比例压力阀(4)通过比例压力阀控制线(7)与其连接;安装在预应力张拉机构千斤顶上的位移传感器(2)和压力传感器(3)分别通过位移传感器控制线(8)和压力传感器控制线(9)与其连接,电源(13)通过电源线(19)与其连接。采用本发明可使整个张拉操作实现了自动化,并对施工过程进行检测与监控,大大减轻了施工人员的劳动强度,排除了人为的影响,确保了工程质量。也可作为专用的检测仪器,对竣工后的工程进行验收与长期监测。

Description

预应力张拉锚固自动控制综合测试仪
                          技术领域
本发明涉及预应力工程测试仪器，特别涉及预应力张拉锚固自动控制综合测试仪。
                          技术背量
由于预应力工程在某种意义上属于隐蔽工程，因此，有关施工规范对其施工质量作了严格的规定。如公路桥涵施工规范(JTJ041-2000)规定张拉多根预应力筋，各筋受力不均匀度不超过5％；水工预应力锚固施工规范(SL46-94)规定预应力张拉锚固后，锁定力大小不超过设计锁定力的15％，等等。然而，长期以来预应力张拉锚固施工，纯粹由人工操作调节压力阀控制张拉的千斤顶来完成，对放张后锁定力的大小无从得知。在施工过程中要检测各项规定的指标是比较困难的，只能凭经验估计，因而施工质量难以保证。如果要知道锁定力的大小，单靠张拉系统本身无法实现的，必须预埋价格昂贵的传感器，况且不可能每束铰线都埋。纵然借助传感器，也只能测定锁定力的大小，而各铰线受力是否均匀却难于测试。所以，虽然有关施工规范有明确的要求，但无测试手段，也未能在实践中得到应用。
针对预应力施工操作和技术指标测试存在的问题，本发明在改进现行预应力张拉机构的基础上，提供一种既可对张拉锚固施工操作和质量进行科学监控、又可对竣工后的工程进行验收与长期监测的预应力张拉锚固自动控制综合测试仪。
                          发明的内容
预应力张拉锚固自动控制综合测试仪，包括计算机、位移传感器、压力传感器、比例压力阀，其特征在于前置箱的箱盖上有5个外置接口，计算机通过信号线与前置箱的一外置接口连接；安装在预应力张拉机构泵站上的比例压力阀通过比例压力阀控制线与前置箱的一外置接口连接；安装在预应力张拉机构千斤顶上的位移传感器和压力传感器分别通过位移传感器控制线和压力传感器控制线各与前置箱的一外置接口连接，电源通过电源线与前置箱的一外置接口连接。预应力张拉机构泵站的压力控制用比例压力阀取代由手动调压阀，以便实现计算机自动控制；前置箱与计算机相连，以便通过专用的计算机软件记录有关数据并进行相应的处理，测出位移、压力、锁定力、摩阻系数，作出P-S曲线，还可查阅或打印整套张拉施工资料。这样就使整个张拉操作实现了自动化，并对施工过程进行实时检测与监控，大大减轻了施工人员的劳动强度，排除了人为因素的影响，确保了工程质量。也可作为专用的检测仪器，对竣工后的工程进行验收与长期监测。
所述的预应力张拉锚固自动控制综合测试仪，其前置箱内的电路分为数据采集部分和输出控制部分，其中数据采集部分为12位分辨率的10通道芯片TLC2543和滤波器构成，输出控制部分采用12位分辨率的D/A(芯片TLC5638)和比例放大器构成。数据采集部分用交流滤波器DA-6A1滤波及二极管组成的桥式电路整流后对输入的压力、位移进行采集，同时接收计算机发来的命令，输出控制信号以控制比例压力阀，使整个控制和测试工作闭环地进行。采样值经过前置箱内的单片机AT89C52处理后由RS-232接口送回计算机。计算机接收到测量值经过精确运算和系统处理后，立即送给前置箱内的单片机。单片机收到后，即由输出部分的比例放大器输出控制信号，改变比例压力阀的开度，以控制油压，使千斤顶正常工作。
所述的预应力张拉锚固综合测试仪，其位移传感器通过安装支块连接在预应力张拉机构的千斤顶的外壳上，位移传感器的测头固定在千斤顶的顶杆上的环槽内。
所述的预应力张拉锚固综合测试仪，其压力传感器的螺纹连接杆连接在千斤顶外缸的螺孔上。将压力传感器直接安装在千斤顶的外缸上，是为了提高测试精度。
                          附图说明图1为本发明的结构示意图。图2为本发明与预应力张拉机构的连接示意图。图3为前置箱电路图。
                        具体实施方式
参见图1、图2，将比例压力阀4安装在预应力张拉机构泵站上，并通过比例压力阀控制线7与前置箱5的外置接口14连接；将位移传感器2通过安装支块10连接在预应力张拉机构的千斤顶的外壳上，位移传感器2的测头固定在千斤顶顶杆上的环槽11内，并通过位移传感器控制线8与前置箱5的外置接口15连接；将压力传感器3的连接螺杆12连接在千斤顶外缸的螺孔上，并通过压力传感器控制线9与前置箱5的外置接口16连接；计算机1通过信号线6与前置箱5的外置接口17连接；前置箱5的外置接口18与电源线19连接，电源线19与电源13连接。按设计要求和相应的控制规范在计算机1中进行参数设置，启动预应力张拉机构的泵站，计算机发出的信号(数字量)通过信号线6到前置箱5转换成电流量并放大，电流信号经比例压力阀控制线7控制比例压力阀4以控制千斤顶油缸的压力，对预应力张拉施工进行自动控制；千斤顶油缸的压力通过压力传感器3转换成电压信号，经压力传感器控制线8传送到前置箱5，将电压信号转换成数字信号，再经信号线6输入计算机1进行处理；与此同时，千斤顶活塞的位移量由位移传感器2将电压信号经移传感器控制线9送到前置箱5，将电压信号转换成数字信号经信号线6输入计算机1进行处理；从而得出所需要的张拉力、位移量、摩阻系数，等等。如果需要，还可作出P-S曲线，打印整套张拉施工资料。

Claims (4)

1、预应力张拉锚固自动控制综合测试仪，包括计算机(1)、位移传感器(2)、压力传感器(3)、比例压力阀(4)，其特征在于前置箱(5)的箱盖上有5个外置接口(14)、(15)、(16)、(17)、(18)，计算机(1)通过信号线(6)与前置箱(5)外置接口(17)连接；安装在预应力张拉机构泵站上的比例压力阀(4)通过比例压力阀控制线(7)与前置箱(5)外置接口(14)连接；安装在预应力张拉机构千斤顶上的位移传感器(2)和压力传感器(3)分别通过位移传感器控制线(8)和压力传感器控制线(9)与前置箱(5)的外置接口(15)和(16)连接，电源(13)通过电源线(19)与前置箱(5)的外置接口(18)连接。
2、根据权利要求1所述的预应力张拉锚固自动控制综合测试仪，其特征在于前置箱(5)内的电路分为数据采集部分和输出控制部分，其中数据采集部分为12位分辨率的10通道芯片TLC2543和滤波器构成，输出控制部分采用12位分辨率的D/A(芯片TLC5638)和比例放大器构成。
3、根据权利要求1或2所述的预应力张拉锚固综合测试仪，其特征在于位移传感器(2)通过安装支块(10)连接在预应力张拉机构的千斤顶的外壳上，位移传感器(2)的测头固定在千斤顶的顶杆上的环槽(11)内。
4、根据权利要求1至3任一所述的预应力张拉锚固综合测试仪，其特征在于压力传感器(3)的螺纹连接杆(12)连接在千斤顶外缸的螺孔上。
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