一種新型混凝土強度測試儀的製作方法

2023-06-22 13:53:46 1

專利名稱：一種新型混凝土強度測試儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型混凝土強度測試儀，該測試儀用於對工程建設領域內的混凝 土的強度進行測量，可以用回彈法和超聲回彈綜合法兩種方法來測試混凝土強度。
背景技術：
我國目前測試混凝土強度的主要方法有以下幾種1、回彈法2、超聲回彈綜合法。目前國內用回彈法來測試混凝土強度的儀器主要是數顯回彈儀，回彈儀的型號也 比較多，但這種儀器只能做回彈值的測試。超聲回彈綜合法測試混凝土強度要求要測試混凝土的回彈值和超聲波在混凝土 傳播的聲速，然後根據二者與混凝土強度之間的關係推定混凝土的強度值，目前國內外普 遍的方法是首先利用回彈儀在現場測試回彈值，然後用超聲儀在現場測試聲速值，將數據 測試完成以後，需要用計算機將兩種儀器中的數據傳輸到計算機中，然後用專用的軟體分 析計算後才能得到混凝土的強度。這種測試的過程有以下幾個缺點1、儀器價格比較昂貴，成本高。目前國內的一臺超聲儀的售價都在4 5萬元左 右，一臺回彈儀的價格在1萬元左右，這樣如果用超聲回彈綜合法測試混凝土強度，儀器的 總價格在6萬元左右，不但檢測單位的成本高，這也是造成超聲回彈綜合法測試混凝土強 度收費比較高的一個主要原因。2、現場操作複雜。在現場測試時，首先要用回彈儀測試回彈值，然後要用超聲儀測 試混凝土中超聲波傳播的聲速值，超聲儀的硬體平臺是基於X86體系的PC104主板，它相當 於一個小型的計算機，對於操作者的人員素質及相關的行業的知識要求比較高，現場操作 複雜度比較高，而且測試速度慢。3、兩款儀器整合困難。回彈儀的硬體平臺是單片機平臺，超聲儀的硬體平臺是基 於X86體系的PC104主板，在彼此的平臺上實現兩個功能都存在著很多的問題，因此至今無 這種綜合類的儀器面市。4、後期的數據分析處理結果不方便。因為在現場測試時，數據是保存在兩個獨立 的儀器中，這就要求用戶只用PC機把兩臺儀器中的數據傳輸出來以後進行處理，不能進行 現場的分析處理。5、兼容性差。國內目前每一個廠家的回彈儀的數據格式都不一樣，超聲儀的數據 格式也不一樣，廠家和廠家的分析軟體互相不能兼容數據，導致的結果是回彈儀和超聲儀 只能買同一個廠家的才能用軟體進行分析，否則用戶則只能用Excel或者計算器等來自己 計算分析測試結果。6、便攜性差。因為測試需要用到兩種儀器，超聲儀主機和配件在一起重量達到5公 斤左右，回彈儀連同配件的重量也在2公斤左右，所以用戶在實際測試中攜帶非常不方便。

發明內容
本發明的目的就是做一款集成度高的產品，選一個合適的平臺實現這兩種測試功能，既可以測試回彈值，又可以測試超聲接收換能器的超聲信號，這樣就可以直接得到測試 結果，簡化測試流程。本發明採用的技術方案如下一種新型的混凝土強度測試儀，它的特徵在於所述的測試儀由CPU處理單元(1)、 高壓發射電路(2)、機械回彈儀(3)、超聲發射換能器(4)、超聲接收換能器(5)、放大電路 (6)、AD轉換(7)、顯示模塊(8)、傳輸模塊(9)和實時時鐘模塊(10)組成。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於CPU處理單元由微處理器+CPLD組成。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於該測試儀用回彈法測試混凝土的強度。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於該測試儀還可以用超聲回彈綜合法測試 混凝土的強度。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於機械回彈儀(3)可以直接與微處理器IO 口 相接或通過AD轉換器與微處理相接。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於可以採集到機械回彈儀(3)的數據，即能 夠測試回彈值，又可以採集到超聲接收換能器(5)的信號，即能夠測試混凝土的聲速值。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於在一臺儀器中可以同時測試聲速和回彈 值，簡化了現場的測試流程。新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於用一臺儀器即可在現場得到最終的測試結果。儀器進入測試界面後，CPU處理單元接收機械回彈儀發出的脈衝信號後得出回彈 值。並直觀的顯示在屏幕上。在測試混凝土中聲波傳輸的時間(以下簡稱聲時)和傳播的 速度(以下簡稱聲速)時，CPU處理單元作為主控單元，控制發射電路、超聲發射換能器發 出超聲波信號，CPU處理單元控制AD轉換器將通過AD轉換(7)器的超聲接收換能器的信 號採集到CPU處理單元中，CPU處理單元進行數據分析處理得到聲時、聲速，進而與上面測 試得到的回彈值共同分析得到混凝土強度的推定值。同時，本儀器也可以只測試回彈值時， 用回彈法測試混凝土強度的規範得出推定的強度。本發明具有的有益效果是我公司新研發的混凝土強度測試儀不單單可以用回彈法測試混凝土強度，而且還 可以用超聲回彈綜合法來測試混凝土的強度。它具有以下明顯的優點1、性價比高。我公司的新儀器因為採用了單片機平臺，硬體電路也進行了全新的 設計，不僅僅可以測試混凝土得回彈值，且用一個單片機平臺實現了需要用X86體系的嵌 入時作業系統才能實現的測量混凝土中超聲波傳播的速度這一功能，價格比較低，每臺售 價基本在1. 5萬元左右，相比於基本X86體系的超聲儀，還是從價格上都大大的降低了，社 會效益明顯。2、現場操作簡單，在一臺儀器中可以同時測試聲速和回彈值，完全符合現場用戶 的操作習慣，實用性強，真正的實現了傻瓜型操作。3、數據分析處理簡單，現場測試完成以後立即可以分析得到混凝土強度的推定結 果，克服了傳統的方法需要將兩種儀器設備的數據傳輸到PC機上才能進行分析處理的問題。4、儀器的便攜性強。我公司的新型儀器總重量在1. 5公斤左右，現場攜帶非常方便。


圖1為新型的混凝土強度測試儀的原理結構框圖。
具體實施例方式圖1為新型的混凝土強度測試儀的原理結構框圖，該測試儀由CPU處理單元(1)、 高壓發射電路(2)、機械回彈儀(3)、超聲發射換能器(4)、超聲接收換能器(5)、放大電路 (6)、AD轉換(7)、顯示模塊(8)、傳輸模塊(9)、實時時鐘模塊(10)組成。CPU處理單元(1) 用來控制和處理數據，傳感器部分用來獲取要採集的信號，AD轉化器部分用來採集傳感器 的數據，顯示模塊用來顯示測試結果，傳輸模塊(3)用來將測試的數據傳輸到PC機上，便於 數據的進一步處理和存檔。實時時鐘模塊(10)為儀器掉電保持時鐘，可以保存測試數據的 測試日期，便於用戶的數據管理。用超聲回彈綜合法測試混凝土強度，該功能需要測試回彈值和超聲波在混凝土傳 播的聲速。測試回彈值時，CPU處理單元(1)接收機械回彈儀(3)發出的脈衝信號後得出 回彈值。並直觀的顯示在屏幕上。在測試混凝土中聲波傳輸的時間(以下簡稱聲時)和傳 播的速度(以下簡稱聲速)時，CPU處理單元(1)作為主控單元，控制發射電路(1)、超聲發 射換能器(4)發出超聲波信號，然後超聲接收換能器(5)接收到超聲波信號後，CPU處理單 元(1)控制AD轉換器(7)將通過放大電路(6)的超聲接收換能器的信號採集到CPU處理 單元(1)中，CPU處理單元(1)進行數據的分析處理得到聲時、聲速，測試完成後，測試的聲 速值與回彈值共同分析得到混凝土強度的推定值。測試結果顯示顯示模塊(8)的屏幕上， 用戶進行存儲操作即可保存測試數據進行下一個測試。用回彈法測試混凝土強度是，進入測試界面後，CPU處理單元(1)接收機械回彈儀 (3)發出的脈衝信號後得出回彈值。測試完成後，根據相關的規範計算得到混凝土的推定強 度，測試結果顯示顯示模塊(8)的屏幕上，用戶進行存儲操作即可保存測試數據進行下一 個測試。應當明白，這裡公開的實施例是說明性的而不是限制性的。本發明的範圍由多項 權利要求限定。本領域技術人員可以在不脫離本發明的範圍和精神的前提，對權利要求做 任何修改或變形，但其修改或變形均落入本申請的權利要求的範圍內。
權利要求
一種新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於所述的測試儀由CPU處理單元(1)、高壓發射電路(2)、機械回彈儀(3)、超聲發射換能器(4)、超聲接收換能器(5)、放大電路(6)、AD轉換(7)、顯示模塊(8)、傳輸模塊(9)和實時時鐘模塊(10)組成。
2.按權利要求1所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於CPU處理單元由微處理 器+CPLD組成。
3.按權利要求1所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於該測試儀用回彈法測 試混凝土的強度。
4.按權利要求1中任一項所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於該測試儀還 可以用超聲回彈綜合法測試混凝土的強度。
5.按權利要求1-3中任一項所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於該測試儀 還可以用超聲回彈綜合法測試混凝土的強度。
6.按權利要求1-4中的任一項所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於機械回 彈儀(3)可以直接與微處理器IO 口相接，或通過AD轉換器與微處理器相接。
7.按權利要求1-4中的任一項所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於可以採集 到機械回彈儀(3)的數據，即能夠測試回彈值，又可以採集到超聲接收換能器(5)的信號， 即能夠測試混凝土的聲速值。
8.按權利要求2或4所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於在一臺儀器中可 以同時測試聲時、聲速和回彈值，簡化了現場的測試流程。
9.按權利要求3或4所述的新型的混凝土強度測試儀，其特徵在於只用一臺儀器，採 用回彈法或超聲回彈綜合法測試混凝土強度，能夠直接得到混凝土的推定強度。
全文摘要
本發明公開了一種新型混凝土強度測試儀，該測試儀由CPU處理單元(1)、高壓發射電路(2)、機械回彈儀(3)、超聲發射換能器(4)、超聲接收換能器(5)、放大電路(6)、AD轉換(7)、顯示模塊(8)、傳輸模塊(9)、實時時鐘模塊(10)組成。該測試儀用於對工程建設領域內的混凝土的強度進行測量，可以用回彈法和超聲回彈綜合法兩種方法來測試混凝土強度。它是一款集成度高的全新產品，測試完成後可直接得到測試結果，簡化測試流程，有效的解決了目前測試中的難題。
文檔編號G01N3/40GK101963561SQ200910157720
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月24日 優先權日2009年7月24日
發明者鄭建良 申請人:北京神州華測科技有限責任公司