CN206959775U - 一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑工程信息技术领域，尤其是一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，壳体的内部设置有测量电桥、放大器、电压变换器、电源、有源滤波器、模拟输出模块和A/D转换器，壳体的上端设置有若干个测试点，测试点通过测量电桥一次连接放大器和有源滤波器，有源滤波器依次通过模拟输出模块和A/D转换器连接数字显示器。本实用新型的有益效果是：本实用新型贴于被测量构件上面的电阻应变计接到测量电桥上，构件受力变形后，测量电桥输出相应的电压，经由放大器放大后的仪器自带数字显示器上显示读数或者把读数输入记录仪中，配套使用的应用软件可触发采集或者定时采集，能够边采集边保存数据，节约了试验数据处理花费时间。

Description

一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪

技术领域

本实用新型涉及建筑工程信息技术领域，尤其是一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪。

背景技术

BIM(Building Information Modeling)，即建筑信息模型，是现今建筑行业信息化过程中的备受关注的概念。BIM是一个包含了建筑设计、结构设计、管线设备设计、工程量统计、成本计算、物业管理等信息的数据库，其目的是从根本上消除项目生命周期中的规划、设计、施工、维护管理等各阶段及应用系统之间的信息断层，从而实现全过程的、实时的、准确的工程信息管理。BIM 的出现和兴起是为了突破建筑行业生产效率低的情况，使建筑行业进一步发展。

首先，建筑行业与自然环境密切联系，在为人们提供在自然环境里生存和工作的遮挡场所同时也不断地影响、改变甚至污染和破坏自然环境。建筑行业的历史悠久，而近代随着人类社会的高速发展，建筑行业使用的新材料和新技术对自然环境的破坏可谓越来越严重。建筑行业使用大量的钢筋、混凝土和钢材，这些材料的生产过程中排出了大量的二氧化碳及其他有害物质，也会产生大量建筑废料严重影响周边环境的舒适度，建造的过程中还会产生灰尘、噪音等问题，造成环境污染。除此以外，美国的统计数据表明，建筑行业的生产效率没有随着经济的发展而提高，反而有所下降。建筑工程项目是一次性的特殊的项目，下一个项目不能完全复制上一个项目的工作方式，所以建筑工程项目在建造的过程中存在很多随时变化的因素，导致建筑行业的工作常常需要修改或重做。这些问题说明建筑行业的工作方式是低效的，过度放纵这种低效会造成社会资源的浪费甚至严重的环境污染。

其次，建筑行业信息化进程慢，缺乏技术创新。80年代，计算机辅助设计(CAD,Computer Aided Design)技术的出现和普及使建筑师、工程师们从手工绘图走向电子绘图，可以说是工程设计领域第一次革命。但是从CAD出现至今，建筑行业无论在建筑设计还是工程管理中，其信息传递都依靠CAD图形文件以及纸本文件来完成的。CAD绘图变成信息传递文件，但每项工程都有上百份与上千份文件，每份文件都是一个独立、单独组成部分。因此，业主、建筑师、工程师、承包商以及分包商之间的沟通协调存在很多困难。同时，以图面表达作为三维实体的建筑物需要使用许多不同视角和不同的图纸。尽管有不同视角和图纸，要判读二维图纸仍然需要相关人员接受制图知识后才可以准确判读。这些信息上传递的障碍，造成了建筑设计以及施工过程中的工作指令被误解或者延误，从而发生错误，进而导致建筑行业返工率高的问题。

因此，对于上述问题有必要提出一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪。

实用新型内容

本实用新型目的是克服了现有技术中的不足，提供了结构简单一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，包括壳体，所述壳体的前端面设置有开关按键和指示灯，所述壳体的内部设置有测量电桥、放大器、电压变换器、电源、有源滤波器、模拟输出模块和 A/D转换器，所述壳体的上端设置有若干个测试点，所述测试点通过测量电桥一次连接放大器和有源滤波器，所述有源滤波器依次通过模拟输出模块和A/D转换器连接数字显示器，所述数字显示器连接读数机构，所述电压变换器分别通过电源依次连接测量电桥、有源滤波器、模拟输出模块和A/D转换器。

优选地，所述开关按键和指示灯均连接测量电桥和电源。

优选地，所述测试点还分别连接有应变片、拉压力传感器和应变式位移计。

优选地，所述电源的电压为AC22V,电源的频率为50HZ。

优选地，所述测量电桥采用四份之一桥、半桥和全桥。

优选地，所述测量电桥的桥路激励为2VDC，所述测量电桥的桥路电阻可选为120欧姆、240欧姆或350欧姆。

优选地，所述应变式位移计的型号为LY-350位移计。

优选地，所述应变式位移计的测量范围为0-20KPa

本实用新型的有益效果是：本实用新型贴于被测量构件上面的电阻应变计接到测量电桥上，构件受力变形后，测量电桥输出相应的电压，经由放大器放大后的仪器自带数字显示器上显示读数或者把读数输入记录仪中，配套使用的应用软件可触发采集或者定时采集，能够边采集边保存数据，测得数据可用EXCE软件直接调用处理，节约了试验数据处理花费时间。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1并结合图2所示,一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，包括壳体1，所述壳体1的前端面设置有开关按键2和指示灯3，所述壳体1的内部设置有测量电桥、放大器、电压变换器、电源、有源滤波器、模拟输出模块和A/D转换器，所述壳体1的上端设置有若干个测试点4，所述测试点通过测量电桥一次连接放大器和有源滤波器，所述有源滤波器依次通过模拟输出模块和A/D转换器连接数字显示器，所述数字显示器连接读数机构，所述电压变换器分别通过电源依次连接测量电桥、有源滤波器、模拟输出模块和A/D转换器。

本实施列中，所述开关按键和指示灯均连接测量电桥和电源，所述测试点还分别连接有应变片、拉压力传感器和应变式位移计，所述电源的电压为AC22V,电源的频率为50HZ，所述测量电桥采用四份之一桥、半桥和全桥，进一步的，所述测量电桥的桥路激励为2VDC，所述测量电桥的桥路电阻可选为120欧姆、240欧姆或 350欧姆，所述应变式位移计的型号为LY-350位移计，所述应变式位移计的测量范围为0-20KPa

本实用新型贴于被测量构件上面的电阻应变计接到测量电桥上，构件受力变形后，测量电桥输出相应的电压，经由放大器放大后的仪器自带数字显示器上显示读数或者把读数输入记录仪中，配套使用的应用软件可触发采集或者定时采集，能够边采集边保存数据，测得数据可用EXCE软件直接调用处理，节约了试验数据处理花费时间。

钢结构工程虽然材料比较单一，但是其材料种类仍然比较繁多，不同的构件有不同的截面、材质和型号。同时，为了便于管理，钢结构的工程量还需要按照不同的构件类型区分，如钢柱、钢梁、支撑、凛条、析架等。因此，钢结构工程量的统计是一项工作量很大的工程，研究表明工程量计算的时间在整个造价计算过程占到了50％～80％。

要实现利用BIM进行工程量的统计，需要造价人员通过某些操作才能应用BIM来进行工程量的计算，现今暂时没有BIM工具可以实现全自动的工程量计算工作。而利用BIM完成工程量计算，有两种方法。第一种是开发程序接口连接BIM软件与成本预算软件，从BIM软件将所工程管理中需要的工程量信息导入到造价软件，造价人员再进行计算；第二种是利用BIM软件自身的报表输出功能，在BIM软件中设置输出信息的格式，再利用Excel软件处理信息。第二种方法更加实用和便于操作，受到造价人员的欢迎，但使用这种方式需要保证BIM模型的正确性以及依赖造价人员对项目的熟悉程度。

工程量计算可以使用Tekla Structures软件轻松地完成。在零件模型建立之初，用户就可以把工程量统计的相关信息记录于模型中，随后通过软件的报表功能就可以调出自己需要的信息，最后利用上述的第二种方法，透过Excel的处理完成工作。这样不仅缩短了统计工程量的时间，也降低了错误率；同时这是一种增强信息使用率和传递效率而避免重复工作的方法。

在配合工程管理方面，Tekla Structures也有出色的功能配合。钢结构工程的零件复杂多样，在设计或者建模过程中不仅会出现零件之间的碰撞也会出现钢构件与混凝土工程或管道等碰撞的情况。为了减少返工率、节省变更成本，项目管理人员需要审查图纸，保证没有碰撞的出现。而传统的人工审查图纸的方法效率太低，而且错误率高。然而，通过BIM软件的碰撞检测功能，这项工作可以做到事半功倍。

碰撞检测完成后，钢结构项目进入加工制造阶段。加工制造的过程中，钢结构企业需要对构件进行号料、切割、钻孔、焊接等工作，而这些工作对精度的要求比较高，同时也对构件的质量产生很大的影响。加工工厂的制造机械是通过CNC(计算机数字控制机床，Computer Numerical Control)数据来控制加工的精度。数控机床机械的加工精度高，可以保证构件的质量；可以进行多维的控制，加工复杂的零件；自动化程度高，减少人工操作可能出现的错误；可以控制批量生产产品的质量。但是，CNC数据的输入需要通过人工判读图纸，再输入机械，需要大量的人工和精力。Tekla Structures可以直接生成记录有钻孔位置、焊缝长度等加工信息的加工图。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：包括壳体，所述壳体的前端面设置有开关按键和指示灯，所述壳体的内部设置有测量电桥、放大器、电压变换器、电源、有源滤波器、模拟输出模块和A/D转换器，所述壳体的上端设置有若干个测试点，所述测试点通过测量电桥一次连接放大器和有源滤波器，所述有源滤波器依次通过模拟输出模块和A/D转换器连接数字显示器，所述数字显示器连接读数机构，所述电压变换器分别通过电源依次连接测量电桥、有源滤波器、模拟输出模块和A/D转换器。

2.如权利要求1所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述开关按键和指示灯均连接测量电桥和电源。

3.如权利要求1所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述测试点还分别连接有应变片、拉压力传感器和应变式位移计。

4.如权利要求1所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述电源的电压为AC22V,电源的频率为50HZ。

5.如权利要求1所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述测量电桥采用四份之一桥、半桥和全桥。

6.如权利要求1所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述测量电桥的桥路激励为2VDC，所述测量电桥的桥路电阻可选为120欧姆、240欧姆或350欧姆。

7.如权利要求3所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述应变式位移计的型号为LY-350位移计。

8.如权利要求3所述的一种钢结构应力应变测量的程控静态电阻应变仪，其特征在于：所述应变式位移计的测量范围为0-20KPa。