專利名稱：砂漿強度數顯測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測定砌筑砂漿抗壓強度方法和數顯儀。
背景技術：
砌筑砂漿是砌體結構中的重要建筑材料，通常利用預留的標準立方體試塊評定抗 壓強度，當砂漿試塊缺乏代表性、試塊數量不足、對砂漿試塊的試驗結果有懷疑或有爭議、 砂漿試塊的試驗結果不能滿足設計要求等情形時，都需要采用現場檢驗方法對砂漿和砌體 強度進行原位檢測或取樣檢測。傳統的測試硬化砂漿抗壓強度方法有點荷法、筒壓法、砂 漿片剪切法、沖擊篩分法、推出法、貫入法、回彈法和射釘法。各方法都存在各自的優缺點， 其中，前4種方法需要現場在砌體上鑿取砂漿塊，在室內做相關試驗，將試驗數據代入測強 曲線中得出結果。由于受到取樣、室內試驗的誤差和測強曲線本身的誤差等因素的影響，測 試結果往往與實際強度差別很大。推出法的現場操作較為復雜，結果的準確度也有待實踐 驗證。上述5種方法都需要局部破壞砌體結構，且在橫墻上取樣難度較大。貫入法由于貫 入深度較難測準，且操作上有較多技術難點不易控制，測試結果一般較真實強度偏低。射釘 法在測試原理上與貫入法類似，不同點在于貫入法利用彈簧將釘打在砂漿縫上，射釘法通 過射釘槍將釘打在砂漿縫面上，釘子的射入量與射釘彈的能量有關，不易控制，因此該方法 實際運用較少。針對上述問題進行廣泛檢索，尚未發現有更理想的測定方法和儀器。
實用新型內容本實用新型的目的是針對傳統測定方法分別存在的結果誤差大、局部破壞砌體結 構以及操作困難的缺陷，提供一種砂漿強度數顯測定儀。為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種砂漿強度數顯測定儀，其特征在于包括a、設置一箱體，其內部設置信號處理顯示裝置，該裝置由AD轉換、單片機處理單 元、操作鍵盤、液晶顯示單元、供電單元、移動存儲卡組成；b、設置一把手，其上設轉軸，該把手一端設置在箱體內，且通過轉軸與箱體配合， 把手可繞該轉軸轉動，另一端在箱體外，把手在箱體內的一端設置盲孔，盲孔內設置力敏傳 感器、壓力彈簧，力敏傳感器一端頂在盲孔上另一端頂在壓力彈簧上，設置一滑套，其上端 帶凹槽下端帶凸起，壓力彈簧下端頂在滑套凹槽內，滑套上端與把手下端滑道滑動配合，設 置一帶中心孔的端蓋，其與把手下端連接，滑套下端凸起穿過端蓋中心孔與端蓋中心孔滑 動配合，滑套下端凸起上設置一劃針；C、力敏傳感器通過導線與信號處理顯示裝置連接。在上述技術方案的基礎上，可以有進一步的技術方案在箱體內設置一拉力彈簧，其兩端分別連接箱體和把手下端端蓋；在箱體內設置一對定位板與劃針起始和結束配合定位；把手可以分成三段即上段、中段、下段，在中段上設轉軸，把手中段與下段通過螺
3紋連接，用螺母并緊，以調整下部劃針的長度；把手中段與上段通過螺紋連接，用螺母并緊， 以調整上部把手的長度。本實用新型的工作原理利用劃針，在砂漿表面劃一條固定長度的痕跡所做的功 與砂漿強度之間的相關關系來測試砂漿強度，即f^u.i =AffB。其中，A，B均為回歸系數，W為 所做的功。在運動過程中，力敏傳感器測得的瞬時力Fi經導線傳至信號處理顯示裝置的單 片機處理單元。由于該力除以壓力彈簧剛度K則是彈簧的變形，即Si = FiZK,該力再 乘以位移即變形ε i等于該力所做的功，即Wi = f/K，很顯然，所測砂漿強度越高時，Wi會 越大，反之亦然。由于K 一定，所以只要由傳感器測得每個瞬間的力值，就可以通過單板機 處理單元計算出每個瞬間所做的功，將這些功累加起來，即由統一測強曲線計算出被測砂 漿強度。數據傳輸與計算采用力敏傳感器測量壓力彈簧應變力值，用力值變換的方法測 量出壓力彈簧伸縮長度。用力值與應變距離兩個參數求得力所做的功。采用單片機處理單 元作為測控核心，用帶背光的點陣液晶顯示單元作為力值和曲線顯示單元。針對不同強度 范圍的砂漿強度，將其常規的測強曲線用5點法標定在信號處理顯示裝置內。測量完畢，信 號處理顯示裝置將實測力值和位移分段存儲，操作者可以通過菜單進行查詢。信號處理顯 示裝置配移動存儲卡，操作者可以將存儲數據導入計算機，便于原始數據長期保存和數據 分析。系統框圖由AD轉換、單片機處理單元、操作鍵盤、液晶顯示單元、供電單元、移動 存儲卡組成。主要功能具有劃針碰觸砂漿和離開砂漿提示告警功能。具有自測試功能，如有傳 感器斷線、電池欠壓都能告警。具有測量信息錄入功能如編碼代號、測量時間、測試人等信 息。系統掉電或損壞，以前數據不會丟失，仍然在存儲卡上。存儲容量起碼可保存一年的信 息。信息刪除操作有權限設置。系統供電采可充電電池同時配有干電池盒，以備急用。性能指標1、電源 5v 2000mAh2、采集頻率5KHZ3、力值精度 0. OlN4、存儲容量大于32M5、體積 183mmX113mmX70mm6、重量 0.5kg采用以上技術方案，其有益效果如下1、操作簡單，數據準確可靠；2、由于劃痕經過一段砂漿體，而不是一個貫入點，也不會因為鑿取樣品給砂漿本 身造成損傷或擾動，因此更能反映砂漿的質量水平；3、現場測試直接得出砂漿強度換算值，并能夠在直接顯示測試數據。
圖1為本實用新型提供的砂漿強度數顯測定儀結構示意圖；圖2為圖1的剖視圖；[0030]圖3為圖1信號處理顯示裝置系統框圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型提供的砂漿強度數顯測定儀，包括設置的箱體1，其 內部設置信號處理顯示裝置2，參見圖3，該裝置由AD轉換、單片機處理單元、操作鍵盤、液 晶顯示單元、供電單元、移動存儲卡組成。力敏傳感器的電信號，經過AD轉換單元，轉換成 單片機可識別的電信號，經單片機處理后，將測試結果顯示在液晶顯示單元。所述的信號處 理顯示裝置的組成屬于常規技術。如圖1、圖2所示，設置一把手4，其上設轉軸5，把手4還可以設置成上段41、中段 42、下段43三段，其中上段41與中段42、中段42與下段43分別螺紋連接并用螺母43a、螺 母43b并緊。旋轉中段42與下段43配合的螺紋，可以調節劃針10的長度，旋轉中段42與 上段41配合的螺紋，可以調節把手4的長度，螺母43a、螺母43b取并緊作用。該把手4中的兩段42、43設置在箱體1內，且通過轉軸5與箱體1配合，把手4可 繞該轉軸5轉動，另一段41在箱體1外，把手4在箱體1內的一段43設置盲孔44，盲孔44 內設置力敏傳感器6、壓力彈簧7，力敏傳感器6 —端頂在盲孔44上另一端頂在壓力彈簧7 上，設置一滑套9，其上端帶凹槽下端帶凸起，壓力彈簧7下端頂在滑套9凹槽內，滑套9上 端外圓部分與把手4下段43中設置的滑道45滑動配合。設置一帶中心孔的端蓋8，它與把 手4下端43螺紋連接，滑套9下端的凸起穿過端蓋8中心孔與端蓋8中心孔滑動配合，滑 套9下端凸起上設置一劃針10。力敏傳感器6通過導線與信號處理顯示裝置2連接；在箱體1內設置一拉力彈簧3，其兩端分別連接箱體1和把手下端端蓋8 ；在箱體1內設置一對對稱設置的定位板11與劃針10起始和結束配合定位，如圖 1中左右位置的虛線劃針所示。上述砂漿強度測定方法，將砂漿強度數顯測定儀按壓在砌體12表面，將劃針10下 端處于工作前的位置，拉力彈簧3將把手4下端拉向左側，使劃針10剛剛接觸被測砂漿面， 握住把手4用力緩緩向左推動，劃針10在壓力彈簧7的作用下，沿著被測砂漿表面劃出一 道弧形痕跡。移開數顯儀，劃針10在拉力彈簧3的拉動下回到初始位置。劃針10的位移、 壓力彈簧7的壓縮轉變成力敏傳感器6電信號進入信號處理顯示裝置2直接讀出砂漿強度 數值。
權利要求一種砂漿強度數顯測定儀，其特征在于包括a、設置一箱體(1)，其內部設置信號處理顯示裝置(2)，該裝置由AD轉換、單片機處理單元、操作鍵盤、液晶顯示單元、供電單元、移動存儲卡組成；b、設置一把手(4)，其中部設轉軸(5)與箱體(1)連接配合，該把手(4)一端設置在箱體(1)內，另一端在箱體(1)外，把手(4)在箱體(1)內的一端設置盲孔(44)，盲孔(44)內設置力敏傳感器(6)、壓力彈簧(7)，力敏傳感器(6)一端頂在盲孔(44)上、另一端頂在壓力彈簧(7)上，設置一滑套(9)，其上端設有凹槽、下端設有凸起，壓力彈簧(7)下端頂在滑套(9)凹槽內，滑套(9)上部與把手(4)下端設置的滑道(45)滑動配合，設置一帶中心孔的端蓋(8)與把手(4)下端連接，滑套(9)下端凸起穿過端蓋(8)中心孔，滑套(9)下端凸起中設置一劃針(10)；c、力敏傳感器(6)通過導線與信號處理顯示裝置(2)連接。
2.如權利要求1所述的砂漿強度數顯測定儀，其特征在于在箱體⑴內設置一拉力 彈簧(3)，其兩端分別連接箱體⑴和把手⑷下端的端蓋(8)。
3.如權利要求1或2所述的砂漿強度數顯測定儀，其特征在于在箱體(1)內設置一 對定位板(11)與劃針(10)起始和結束配合定位。
4.如權利要求1或2所述的砂數顯漿強度測定儀，其特征在于把手(4)分為三段，把 手上段(41)、把手中段(42)、把手下段(43)，轉軸(5)設置在把手中段(42)上，每段之間通 過螺紋連接，用螺母并緊，以調整把手以及下部劃針(10)的長度。
5.如權利要求3所述的砂數顯漿強度測定儀，其特征在于把手(4)分為三段，把手上 段(41)、把手中段(42)、把手下段(43)，轉軸(5)設置在把手中段(42)上，每段之間通過螺 紋連接，用螺母并緊，以調整把手以及下部劃針(10)的長度。
專利摘要本實用新型公開了一種砂漿強度數顯測定儀，其特征是設置一箱體(1)，箱體內設置由單片機處理單元、液晶顯示單元、移動存儲卡等組成的信號處理顯示裝置(2)；箱體中通過轉軸(5)連接把手(4)，把手下部的空腔(44)中依次設有傳感器(6)、壓力彈簧(7)、滑套(9)、端蓋(8)、劃針(10)，是本實用新型測定強度的執行單元；力敏傳感器與信號處理顯示裝置連接組成本數顯儀。其效果是操作簡單，數據準確可靠；由于劃痕經過一段砂漿體，而不是一個貫入點，也不會因為鑿取樣品給砂漿本身造成損傷或擾動，因此更能反映砂漿的質量水平；現場測試直接得出砂漿強度換算值，并能夠在直接顯示測試數據。
文檔編號G01N3/46GK201673099SQ20102018368
公開日2010年12月15日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者張今陽, 張青松, 潘強, 王寧, 羅居剛, 邰洪生 申請人:安徽省(水利部淮河水利委員會)水利科學研究院