CN207636066U - 一种固结仪数据自动采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固结仪数据自动采集系统，属于数据采集与处理技术领域。本实用新型包括计算机、打印机及数据采集分析装置，所述数据采集分析装置与计算机相连接，计算机与打印机相连接；其特点是数据采集分析装置包括微处理器、按键、显示屏、报警指示灯、调零按钮、存储单元、电源模块及直线位移传感器，按键、调零按钮、电源模块和直线位移传感器的输出端与微处理器的输入端相连接，微处理器的输出端与报警指示灯和显示屏的输入端相连接，存储单元与微处理器相连接。本实用新型能够按照各种规范实验方法自动采集实验数据，同时由计算机自动生成土工实验报告，实现固结实验沉降量采集的自动化，可高效准确地获得和处理实验结果。

Description

一种固结仪数据自动采集系统

技术领域

本实用新型属于数据采集与处理技术领域，特别是涉及一种固结仪数据自动采集系统，该系统可以替代传统固结仪测量沉降量所使用的百分表进行数据采集及数据处理。

背景技术

在土工试验中，室内的侧限一维固结试验是一个基本项目，它可以为工程设计提供压缩系数、压缩模量、压缩指数、回弹指数、固结系数及先期固结压力等多项变形和力学指标。目前，现有技术大多采用杠杆式固结仪，对土样固结沉降量的检测通常是以百分表目测判读，手工记入数据；不仅工作繁琐，劳人费时，而且不精确，存在误差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种精确、可靠、结构简单、成本低廉、操作便捷的固结仪数据自动采集系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种固结仪数据自动采集系统，包括计算机、打印机及数据采集分析装置，所述数据采集分析装置与计算机相连接，计算机与打印机相连接；其特点是所述数据采集分析装置包括微处理器、按键、显示屏、报警指示灯、调零按钮、存储单元、电源模块及直线位移传感器，所述按键、调零按钮、电源模块和直线位移传感器的输出端分别与微处理器的输入端相连接，微处理器的输出端分别与报警指示灯和显示屏的输入端相连接，所述存储单元与微处理器相连接。

所述直线位移传感器设置有三个。

所述数据采集分析装置还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与微处理器相连接。

所述数据采集分析装置还包括USB接口模块，所述USB接口模块与微处理器相连接。

所述数据采集分析装置还包括外部时钟模块，所述外部时钟模块的输出端与微处理器的输入端相连接。

所述直线位移传感器采用准确度为全量程0.2%的直线位移传感器。

所述计算机设置有虚拟控制界面。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型能够按照各种规范实验方法自动采集实验数据，同时由计算机自动生成土工实验报告，实现固结实验沉降量采集的自动化，可高效准确地获得和处理实验结果，避免了传统的目测判读、手工记入数据工作繁琐、劳人费时、不精确、存在误差的问题；

2、本实用新型具有精确、可靠、结构简单、成本低廉、操作便捷等特点，它将会推动工程勘察的技术进步，以及土工实验教学的进步；同时促进土的工程性能参数的评价方法与定量方法的发展；

3、本实用新型能对数据快速采集，同时实时在线快速分析处理，实现了数据采集与处理的自动化、准确化、高速化，大大地提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的固结仪数据自动采集系统的结构示意图；

图2为图1中数据采集分析装置的电路原理框图；

图中：1—打印机，2—计算机，3—报警指示灯，4—显示屏，5—数据采集分析装置，6—导线，7—直线位移传感器，8—按键。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，一种固结仪数据自动采集系统，包括计算机2、打印机1及数据采集分析装置5，所述数据采集分析装置5与计算机2相连接，计算机2与打印机1相连接。所述数据采集分析装置5包括微处理器、按键8、显示屏4、报警指示灯3、调零按钮、存储单元、电源模块及直线位移传感器7，所述按键8、调零按钮、电源模块和直线位移传感器7的输出端分别与微处理器的输入端相连接，微处理器的输出端分别与报警指示灯3和显示屏4的输入端相连接，所述存储单元与微处理器相连接。所述数据采集分析装置还包括外部时钟模块、无线通讯模块和USB接口模块，所述外部时钟模块的输出端与微处理器的输入端相连接，无线通讯模块和USB接口模块分别与微处理器相连接，所述电源模块用于为微处理器等各功能模块提供工作电压。

在本实施例中，所述直线位移传感器7设置有三个，三个直线位移传感器7安装在固结仪表架上，分别与微处理器相连接；三个直线位移传感器7均采用准确度为全量程0.2%的直线位移传感器，可分别采集三组土样的固结数据。所述外部时钟模块采用时钟芯片MPC92432，它是飞思卡尔公司生产的一个高性能的时钟合成源，内部PLL在低频参考信号的基础上产生高频输出信号。飞思卡尔的MPC92432高频合成器是个12C可编程时钟源，它可由单一的时钟芯片产生21.25～1360MHZ的时钟频率，从而赋予开发商足够的灵活性。在保持低功耗的情况下提供了成本经济的极限频率性能。所述数据采集分析装置5与计算机2两者间的通信可根据实际需求来设计，可选择通过无线通讯模块进行无线通信，或通过USB接口模块进行数据线通信，在本实施例中采用了无线通讯。

所述微处理器包括控制单元和数据处理单元，所述控制单元用于向直线位移传感器等发出控制指令，数据处理单元用于收集及处理直线位移传感器采集的信号。

所述计算机2设置有Visual Basic编制的虚拟控制界面，本实用新型将数据自动采集系统与虚拟仪器技术相结合，大大地提高了实验效率。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程。

按土工实验规程制备土样，并安放在固结仪上。按照土工操作规程施加预压荷重。将直线位移传感器7安装在固结仪表夹上。

使用前，先通过数据采集分析装置5上的调零按钮进行调零。

在计算机2的虚拟控制界面或数据采集分析装置5中可以根据不同行业的土工实验方法选择不同实验数据测量模式，在计算机2或数据采集分析装置5中存储的实验数据测量模式有：《土工试验规程》（SL 237-015-1999）、《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）、《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）、《水电水利工程土工试验规程》（DL/T5355-2006）、《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）等多种规范相应的测量模式；同时，实验人员也可以自定义测量方法。在计算机2的虚拟控制界面中，在样本信息栏可以输入实验所需的样本信息；本实用新型可通过按键8对数据采集分析装置5的相关参数进行设置。

在实验过程中，因土样本不断被压缩产生位移的变化，三个直线位移传感器7将测得的位移变化以电压信号的形式传递给微处理器；微处理器一方面将该电压信号的实时数据转换为数字信号在显示屏4上显示；另一方面微处理器将该信号通过无线通讯模块或USB接口模块发送给计算机2，并将相关数据存储至存储单元；计算机2读取该信号，并进行处理和计算，通过Visual Basic编制的虚拟控制界面将该信号翻译成相应大小的位移值，生成固结实验报告及绘制图表，并在计算机2中进行存储，也可以通过打印机1打印出来。

实验时，本实用新型根据实验要求可自动记入土的压缩量的数据及时间，同时根据规范要求压缩量稳定时，或到规范规定压缩时间时，报警指示灯3闪烁以提示实验人员，起到警示提醒作用。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种固结仪数据自动采集系统，包括计算机、打印机及数据采集分析装置，所述数据采集分析装置与计算机相连接，计算机与打印机相连接；其特征在于所述数据采集分析装置包括微处理器、按键、显示屏、报警指示灯、调零按钮、存储单元、电源模块及直线位移传感器，所述按键、调零按钮、电源模块和直线位移传感器的输出端分别与微处理器的输入端相连接，微处理器的输出端分别与报警指示灯和显示屏的输入端相连接，所述存储单元与微处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的固结仪数据自动采集系统，其特征在于所述直线位移传感器设置有三个。

3.根据权利要求1所述的固结仪数据自动采集系统，其特征在于所述数据采集分析装置还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与微处理器相连接。

4.根据权利要求1所述的固结仪数据自动采集系统，其特征在于所述数据采集分析装置还包括USB接口模块，所述USB接口模块与微处理器相连接。

5.根据权利要求1所述的固结仪数据自动采集系统，其特征在于所述数据采集分析装置还包括外部时钟模块，所述外部时钟模块的输出端与微处理器的输入端相连接。

6.根据权利要求1所述的固结仪数据自动采集系统，其特征在于所述直线位移传感器采用准确度为全量程0.2%的直线位移传感器。

7.根据权利要求1所述的固结仪数据自动采集系统，其特征在于所述计算机设置有虚拟控制界面。