專利名稱：一種預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置。
背景技術(shù)：
目前，在橋梁或大跨度建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力施工過程中，預(yù)應(yīng)力施工一般按照設(shè)計規(guī) 范要求，采取雙控措施，而實際施工過程中由于各種因素影響，預(yù)應(yīng)力設(shè)計和施工過程中， 不同結(jié)構(gòu)和不同施工方法，具體橋梁預(yù)應(yīng)力損失很難僅根據(jù)計算進(jìn)行估計，所以，難以實現(xiàn) 真正意義上的“雙控”目標(biāo)。對于重要的橋梁結(jié)構(gòu)來說，一般是通過現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試 驗來確定預(yù)應(yīng)力摩阻損失的大小。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗采用類似與一般的預(yù)應(yīng)力張拉工藝，試驗裝置中張拉 力采用油壓表由人工讀數(shù)，精度很低，試驗過程中分級加載和人工讀取油壓表壓力數(shù)均會 產(chǎn)生很大的誤差。隨著新結(jié)構(gòu)、新方法的應(yīng)用，橋梁結(jié)構(gòu)的跨度越來越大，施工控制要求越 來越高，預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗方法為采用負(fù)荷傳感器，雖可提高試驗的精度，但需配用的夾 具及負(fù)荷傳感器規(guī)格多、尺寸要求高，且裝拆費(fèi)時、操作難度大等?？梢?，現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力孔道 摩阻試驗的方法及裝置已經(jīng)不能滿足既實用簡便，又不能達(dá)到精度要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有測試技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種實現(xiàn)現(xiàn)場實時同步連 續(xù)采集大數(shù)據(jù)量的高精度預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置。本實用新型采用張拉千斤頂安裝油壓傳感器與旋轉(zhuǎn)編碼式位移計，連接2000標(biāo) 準(zhǔn)負(fù)荷儀，由計算機(jī)系統(tǒng)程序自動采集數(shù)據(jù)和繪圖；實現(xiàn)了不需要分級一次加載同步采集 數(shù)據(jù)的試驗方法，大大提高現(xiàn)場試驗效率。本實用新型的目的通過下述方案實現(xiàn)—種預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，包括主動端千斤頂、被動端千 斤頂、第一油泵、第二油泵、第一應(yīng)變式油壓傳感器、第二應(yīng)變式油壓傳感器、第一旋轉(zhuǎn)編碼 式位移計、第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計、第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、 第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、計算機(jī)、第一工作錨板、第二工作錨 板、第一工具錨板和第二工具錨板；鋼絞線穿過橋梁預(yù)應(yīng)力孔道兩端第一喇叭口和第二喇 叭口，一端穿過工作錨板和主動端千斤頂由第一工具錨板固定，另一端穿過第二工作錨板 和被動端千斤頂由第二工具錨板固定；第一應(yīng)變式油壓傳感器與主動端千斤頂油咀連接， 第二應(yīng)變式油壓傳感器與被動端千斤頂油咀連接；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的本體固定在主 動端千斤頂上，第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的拉線端固定在主動端千斤頂油缸端部，第二旋轉(zhuǎn) 編碼式位移計的本體固定在被動端千斤頂上，第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的拉線端固定在被動 端千斤頂油缸端部；第一油泵與主動端千斤頂相連，第二油泵與被動端千斤頂相連；第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第一應(yīng)變式油壓傳感器相連，第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第一旋 轉(zhuǎn)編碼式位移計相連，第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計連接，第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第二應(yīng)變式油壓傳感器連接 ’第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀和第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀連接計算機(jī)。為進(jìn)一步實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的第一工作錨板、主動端千斤頂和第一工 具錨板對孔居中。所述的第二工作錨板、被動端千斤頂和第二工具錨板對孔居中。所述的主動端千斤頂和被動端千斤頂為預(yù)應(yīng)力張拉穿心式千斤頂。所述的第一應(yīng)變式油壓傳感器、第二應(yīng)變式油壓傳感器為四芯線連接壓力應(yīng)變電 阻式傳感器。本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果1、本實用新型進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗時，可以保證同一孔道預(yù)應(yīng)力筋在均勻連 續(xù)加載下，實現(xiàn)同步實時自動地采集數(shù)據(jù)，與現(xiàn)有測試技術(shù)比較，有高的試驗測試準(zhǔn)確度；2、本實用新型進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗時，用應(yīng)變式油壓傳感器與2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù) 荷測量儀，具有同步數(shù)字比率型，電量平衡式新型模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，提供超高分辨率和高測量 準(zhǔn)確度，以提高測量精度；3、本實用新型發(fā)明具有精度高、應(yīng)用廣、操作簡便，可實現(xiàn)實時、自動、遠(yuǎn)距離監(jiān)測 和數(shù)據(jù)采集，對視野短窄、非安全環(huán)境下測量的場合特為合適。

圖1為本實用型預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置示意圖；圖中示出主動端千斤頂1、被動端千斤頂2、第一油泵3-1、第二油泵3-2、第一應(yīng) 變式油壓傳感器4-1、第二應(yīng)變式油壓傳感器4-2、第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1、第二旋轉(zhuǎn)編 碼式位移計5-2、第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-1、第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6_2、第三2000 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-3、第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-4、計算機(jī)7、第一工作錨板8_1、第二工 作錨板8-2、第一工具錨板9-1、第二工具錨板9-2、鋼絞線束10、第一工具夾片11-1、第二 工具夾片11-2、第一孔道喇叭口墊座12-1、第二孔道喇叭口墊座12-2、孔道13、橋梁結(jié)構(gòu)體 14。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明，但是本實用新型要求保護(hù)的范圍并 不局限于實施方式表述的范圍。如附圖1所示，一種預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置包括主動端千 斤頂1、被動端千斤頂2、第一油泵3-1、第二油泵3-2、第一應(yīng)變式油壓傳感器4-1、第二應(yīng)變 式油壓傳感器4-2、第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1、第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2、第一 2000標(biāo)準(zhǔn) 負(fù)荷測量儀6-1、第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-2、第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6_3、第四2000 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-4、計算機(jī)7、第一工作錨板8-1、第二工作錨板8-2、第一工具錨板9-1、第 二工具錨板9-2、鋼絞線束10、第一工具夾片11-1和第二工具夾片11-2 ；鋼絞線束10穿過 澆注在橋梁結(jié)構(gòu)體14的第一孔道喇叭口墊座12-1、孔道13和第二孔道喇叭口墊座12-2， 其中鋼絞線束10的一端依次穿過第一工作錨板8-1、主動端千斤頂1由第一工具錨板9-1 和第一工具夾片11-1固裝，鋼絞線束10的另一端依次穿過第二工作錨板8-2、被動端千斤頂2由第二工具錨板9-2和第二工具夾片11-2固裝；第一應(yīng)變式油壓傳感器4-1安裝在主 動端千斤頂1的進(jìn)油管油咀處、第一油泵3-1的油管連接主動端千斤頂1，第二應(yīng)變式油壓 傳感器4-2安裝在被動端千斤頂2的進(jìn)油管油咀處、第二油泵3-2油管連接被動端千斤頂 2 ；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1的拉線端安裝在主動端千斤頂1油缸端頂部，其本體固定在 主動端千斤頂1外圓體上；第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2的拉線端安裝在被動端千斤頂2油 缸端頂部，其本體固定在被動端千斤頂2外圓體上；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1和第二旋 轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2都是由拉線端、連線和旋轉(zhuǎn)光電碼器組成。當(dāng)拉動拉線端時，連線便可 驅(qū)使旋轉(zhuǎn)光電碼器轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)位移信號光電的轉(zhuǎn)換。其工作時，第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1 和第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2的拉線端被固定在可移動物上、旋轉(zhuǎn)光電碼器固定在不動物 上，即可測量位移變化。第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1和第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2的本體 上都設(shè)有旋轉(zhuǎn)光電碼器。第一應(yīng)變式油壓傳感器4-1與第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-1連 接，第二應(yīng)變式油壓傳感器4-2與第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-4連接；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位 移計5-1與第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-2連接，第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2與第三2000 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-3連接；第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-1、第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6_2、 第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-3和第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6_4分別連接計算機(jī)7。本實用新型第一應(yīng)變式油壓傳感器4-1安裝在主動端千斤頂1的進(jìn)油管油咀處， 其連線與第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-1組成主動端千斤頂測力系統(tǒng)；第二應(yīng)變式油壓傳感 器4-2安裝在被動端千斤頂2的進(jìn)油管油咀處，其連線與第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-3組 成被動端千斤頂測力系統(tǒng)；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1與第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-2組 成測量主動端千斤頂1的油缸伸長量系統(tǒng)；第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2與第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù) 荷測量儀6-4組成測量被動端千斤頂2的油缸伸長量系統(tǒng)；各數(shù)據(jù)線集結(jié)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)7， 即完成實時自動數(shù)據(jù)采集、儲存和繪圖功能。主動端千斤頂1和被動端千斤頂2為一般用預(yù)應(yīng)力張拉穿心式千斤頂；第一應(yīng)變 式油壓傳感器4-1、第二應(yīng)變式油壓傳感器4-2為四芯線連接壓力應(yīng)變電阻式傳感器；第一 旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-1、第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計5-2采用電流型(OPEN-COLLECT)電路，脈沖 數(shù)模信號轉(zhuǎn)換器；第一 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-1、第二 2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-2、第三2000 標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-3和第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀6-4是輸入電量放大、量化和顯示的高精 度儀器，通過USB to RS232雙口線連接計算機(jī)7。由于千斤頂在張拉過程中作主動張拉與被動張拉的缸內(nèi)摩擦力不同，其油缸壓力 也不同，測量千斤頂?shù)挠蛪毫Φ膽?yīng)變式油壓傳感器和2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀輸出的電壓信 號也隨不同。在預(yù)應(yīng)力摩阻試驗前，采用主動端千斤頂與被動端千斤頂串聯(lián)標(biāo)定的方法，可 消除因千斤頂油缸內(nèi)摩擦力不同所產(chǎn)生的偏差。所謂主動端千斤頂和被動端千斤頂串聯(lián)標(biāo) 定，就是在同一壓力測量裝置中將主動端千斤頂和被動端千斤頂上下串聯(lián)疊加進(jìn)行“校準(zhǔn)” 標(biāo)定。標(biāo)定前，主、被動端千斤頂油缸進(jìn)油，使油缸伸出全程的一半左右；將被動端千斤頂?shù)?進(jìn)油閥、回油閥全部關(guān)緊。標(biāo)定時，僅對主動端千斤頂送油，即主動端千斤頂為產(chǎn)生“動力” 加載，被動端千斤頂處于被動壓承載狀況。此時，同時讀取壓力測量裝置力值、主動端千斤 頂測力系統(tǒng)力值和被動端千斤頂系統(tǒng)力值，以壓力測量裝置力值數(shù)“校準(zhǔn)”主動端千斤頂和 被動端千斤頂?shù)臏y力系統(tǒng)力值數(shù)。預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗千斤頂就位、錨具的安裝與橋梁施工預(yù)應(yīng)力張拉工況類似，為了裝拆設(shè)備方便，試驗安裝為主動端千斤頂1伸出油缸前端安裝第一工作錨板8-1、千斤頂后端安裝工具錨板9-1 ；被動端千斤頂2伸出油缸前端安裝第二工作錨板8-2、千斤頂 后端安裝工具錨板9-2 ；對應(yīng)錨板孔位穿裝鋼絞線束10，且喇叭口、錨板和千斤頂中心線重 合成一軸線；主動端千斤頂1由第一油泵3-1送油、使其油缸伸出4cm，被動端千斤頂2由 第二油泵3-2送油、使其油缸伸出16 18cm并關(guān)閉送油和回油閥，同時安裝工具夾片11-1 和工具夾片11-2。試驗時，各元件、儀器處工作狀態(tài)，各2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀置“零位”。試 驗時，僅對主動端千斤頂1送油即主動端單邊張拉，張拉力加至按試驗要求為止，在“集結(jié)” 各數(shù)據(jù)線的計算機(jī)7中測取主動端千斤頂1和被動端千斤頂2的測力系統(tǒng)力值數(shù)，其力值 數(shù)“差值”，為預(yù)應(yīng)力孔道存在的摩阻力。 如上所述，便可較好地運(yùn)用本實用新型發(fā)明。上述實施例僅為本實用新型的較佳 實施例之一，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內(nèi)容所作的均等變 化與修飾，都為本實用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求一種預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，其特征在于包括主動端千斤頂、被動端千斤頂、第一油泵、第二油泵、第一應(yīng)變式油壓傳感器、第二應(yīng)變式油壓傳感器、第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計、第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計、第一2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第二2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀和計算機(jī)；鋼絞線束穿過澆注在橋梁結(jié)構(gòu)體的孔道，鋼絞線束的一端再依次穿過第一工作錨板、主動端千斤頂由第一工具錨板和第一工具夾片固裝，鋼絞線束的另一端再依次穿過第二工作錨板、被動端千斤頂由第二工具錨板和第二工具夾片固裝；第一應(yīng)變式油壓傳感器與主動端千斤頂油咀連接，第二應(yīng)變式油壓傳感器與被動端千斤頂油咀連接；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的本體固定在主動端千斤頂上，第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的拉線端固定在主動端千斤頂油缸端部，第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的本體固定在被動端千斤頂上，第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的拉線端固定在被動端千斤頂油缸端部；第一油泵與主動端千斤頂相連，第二油泵與被動端千斤頂相連；第一2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第一應(yīng)變式油壓傳感器相連，第二2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計相連，第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計連接，第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀與第二應(yīng)變式油壓傳感器連接；第一2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第二2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀、第三2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀和第四2000標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷測量儀連接計算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，其特征在于 所述的第一工作錨板、主動端千斤頂和第一工具錨板對孔居中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，其特征在于 所述的第二工作錨板、被動端千斤頂和第二工具錨板對孔居中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，其特征在于 所述的主動端千斤頂和被動端千斤頂為預(yù)應(yīng)力張拉穿心式千斤頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，其特征在于 所述的第一應(yīng)變式油壓傳感器、第二應(yīng)變式油壓傳感器為四芯線連接壓力應(yīng)變電阻式傳感
專利摘要本實用新型公開了一種預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集裝置，該裝置的第一應(yīng)變式油壓傳感器與主動端千斤頂油咀連接，第二應(yīng)變式油壓傳感器與被動端千斤頂油咀連接；第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的本體固定在主動端千斤頂上，第一旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的拉線端固定在主動端千斤頂油缸端部，第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的本體固定在被動端千斤頂上，第二旋轉(zhuǎn)編碼式位移計的拉線端固定在被動端千斤頂油缸端部；第一油泵與主動端千斤頂相連，第二油泵與被動端千斤頂相連；本實用新型實現(xiàn)了現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗數(shù)據(jù)實時自動采集，提高了測量準(zhǔn)確度，具有實用廣泛、操作簡捷、數(shù)據(jù)實時采集等特點(diǎn)。適用于橋梁預(yù)應(yīng)力孔道摩阻損失試驗及其他相關(guān)方面的應(yīng)用。
文檔編號G01L1/02GK201615807SQ20102012192
公開日2010年10月27日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者葉勁華, 張漢平, 王濤, 鐘穗東 申請人:華南理工大學(xué)