專利名稱：預應力張拉監測設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種預應力張拉監測設備。
背景技術：
預應力張拉就是在構件中預先加拉力，使得被施加預應力張拉構件承受拉應力，進而使得其產生一定的形變，來應對構件本身所受到的荷載，以提高構件本身的承載能力。預應力張拉分為“先張法”和“后張法”兩種，簡單來說，“先張法”是將預應力鋼筋拉伸、固定后再澆注混凝土，待混凝土達到規定強度后再卸掉張拉機具，切掉張拉端；“后張法”是先將混凝土澆注達到規定強度后，再對預留孔道內的鋼筋進行張拉和錨固，最后在孔道內注 楽■完成張拉過程。在施工過程中，根據施工計算的要求，預應力張拉還分為單端張拉和對稱張拉兩類，不管是單端張拉還是對稱張拉，張拉的程序都是按照構件設計的要求進行的。目前，在張拉過程中，按照相關規范、標準的要求，當到達每一個規定拉力點時，都需要持荷5min，拉力點的判斷多是通過讀取張拉設備上的壓力表51 (見圖2)獲取的，當到達預設的壓力點時，施工人員通過一組控制閥52 (見圖2)來控制進入千斤頂內的油壓，以維持當前千斤頂的拉力，接著，施工人員還要用鋼尺測量并記錄鋼筋在幾個規定張拉點處的伸長量。張拉完畢后，將兩端的伸長量相加，得到鋼筋在張拉結束后的實際伸長量，將其與設計時的計算伸長量進行對比，以檢驗張拉的結果是否滿足相關要求。此外，現有技術中也有關于預應力張拉自動控制加載系統的研究，如公開號為CN1373347的發明專利公開的預應力張拉錨固自動控制綜合測試儀，但這類設備主要是用于控制型的綜合設備，其主要由計算機、系統主機和專用配套的千斤頂三大部分組成，通過計算機、位移傳感器、壓力傳感器、電磁閥等對預應力張拉的施工過程進行監測和評估，屬于整套的專用設備，系統較為復雜，且通用性較差。綜上，在目前絕大部分的預應力張拉施工過程中存在如下問題I、在預應力張拉過程中，一般構件都需要逐級進行加載，即需要在幾個規定的拉力點處停頓并持荷，否則容易出現回縮、錨口損失等問題，從而使預應力筋不能發揮應有的作用。但在目前的施工過程中，常為了項目進度的需要，在剛到達規定的壓力點后，施工人員即馬上測量鋼筋的伸長量，然后緊接著就進行下一個壓力點的張拉，基本不顧持荷時間的要求，從而影響了整個張拉的質量。2、在預應力張拉過程中，施工人員只記錄幾個規定點處的千斤頂的拉力值和鋼筋的伸長量，且都是靠人工讀表和讀尺的方法來獲取數據，而預應力梁場或施工工地的環境一般都較差，讀數會存在較大的人為誤差，測量結果不準確。3、在預應力張拉過程中，所有數據都是施工人員通過手寫填表的方式來記錄的，因此，即使某次張拉出現了一些異常情況，施工人員只需憑經驗就可更改相關測量數據，最后遞交到上級部門的數據幾乎都是合格的，當梁板出現問題時，無法查找出真實的原因。
實用新型內容針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、通用性好的預應力張拉監測設備，以實現對預應力構件張拉過程的全程監測，防止施工人員篡改原始數據，規范施工人員在預應力張拉過程中的操作，從而提高預應力構件的施工質量。為達此目的，本實用新型采用以下技術方案一種預應力張拉監測設備，包括傳感器部分和控制箱，所述傳感器部分通過信號電纜及所述控制箱上的信號接口與所述控制箱內的數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與嵌入設置在控制箱上的智能一體機連接，所述傳感器部分包括壓力傳感器和位移傳感器，所述壓力傳感器用于測量由液壓泵站泵進入到穿心式千斤頂的液壓油的油壓，通過液壓泵/穿心式千斤頂校準的線性回歸方程獲取當前穿心式千斤頂的拉力，所述位移傳感器用于測量張拉過程中穿心式千斤頂軸心帶動預應力鋼筋束的伸長量。優選地，所述智能一體機為采用觸摸屏的交互式智能一體機。 優選地，所述壓力傳感器通過一根油管及設置在穿心式千斤頂進油管上的三通連接器與進入穿心式千斤頂的液壓油相通，獲取當前的油壓，再經過轉換計算獲取當前穿心式千斤頂的張拉力。優選地，所述位移傳感器為非接觸式位移傳感器，所述傳感器部分還包括位移傳感器擋板，所述位移傳感器和位移傳感器擋板配合使用，以測量張拉過程中千斤頂軸心帶動預應力鋼筋束的伸長量。優選地，所述壓力傳感器和位移傳感器集成在傳感器盒內，所述傳感器盒通過磁性底座吸附在穿心式千斤頂的外壁上，所述位移傳感器擋板通過磁性底座吸附在穿心式千斤頂的軸心上。優選地，所述控制箱上設置有將保存的加密測試數據上傳到上級主管部門服務器的無線通信模塊及通信天線。優選地，所述無線通信模塊為3G/GPRS無線通信模塊。優選地，所述控制箱上設置有通信頻段設置媒介。優選地，所述通信頻段設置媒介為通信頻段設置按鈕。優選地，在對預應力構件兩端對稱張拉的情況進行監測時，兩臺配合使用的所述預應力張拉監測設備無線通信連接，其中任一臺監測設備均可設置成主機，另一臺自動變為從機，主機可實現對主機和從機的控制，任一臺監測設備上均可實時顯示預應力構件兩端的張拉信息。本實用新型的工作原理為通過采用壓力傳感器、位移傳感器、數據采集模塊及智能一體機，實現對張拉過程中每一時刻張拉力和預應力筋伸長量數據的實時記錄，完成對整個張拉過程的監測，所有數據加密保存，施工人員無法對結果數據進行篡改。張拉完畢后，通過回放保存的原始數據，可以很方便的查看各時間點千斤頂的張拉力和預應力筋的伸長量，另外，通過分析持荷點處的數據，可以方便的看出張拉各階段的持荷時間。本實用新型的有益效果為結構簡單，通用性好，安裝使用方便，可有效對施工人員在預應力張拉過程中的操作進行約束，從而提高預應力張拉的施工工藝及預應力構件的施工質量。
圖I是本實用新型的預應力張拉監測設備的模塊結構示意圖；圖2是本實用新型實施例的預應力張拉監測設備的應用結構示意圖。圖中1、控制箱；11、電源接口 ；12、信號接口 ；13、通信頻段設置按鈕；14、數據輸出接口 ；15、設備總電源開關；16、交互式智能一體機；17、3G/GPRS無線通信模塊；18、通信天線；2、傳感器部分；21、壓力傳感器；22、非接觸式位移傳感器；23、位移傳感器擋板；24、傳感器盒；25、磁性底座；3、信號電纜；4、穿心式千斤頂；41、穿心式千斤頂軸心；5、液壓泵站；51、壓力表；52、控制閥；6、油管；7、進油管；8、三通連接器；
具體實施方式
下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。如圖I 2所示，本實用新型實施例的預應力張拉監測設備，包括傳感器部分和控制箱I，所述傳感器部分2通過信號電纜3及所述控制箱I上的信號接口 11與所述控制箱I內的數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與嵌入設置在控制箱I上的智能一體機連接，所述傳感器部分2包括壓力傳感器21和位移傳感器，所述壓力傳感器21用于測量由液壓泵站5泵入到穿心式千斤頂4的液壓油的油壓，通過液壓泵/穿心式千斤頂校準的線性回歸方程獲取當前穿心式千斤頂的拉力，所述位移傳感器用于測量張拉過程中穿心式千斤頂軸心41帶動預應力鋼筋束的伸長量。為適于施工工地惡劣環境下的使用，優選地，本實施例的智能一體機為采用觸摸屏的交互式智能一體機16。所述壓力傳感器21通過一根油管6及設置在穿心式千斤頂進油管7上的三通連接器8與進入穿心式千斤頂4的液壓油相通，獲取當前的油壓，再經過轉換計算獲取當前穿心式千斤頂4的張拉力。為保證位移傳感器安裝位置的靈活性及監測設備的通用性，優選地，本實施例的位移傳感器為非接觸式位移傳感器22，所述傳感器部分2還包括位移傳感器擋板23，所述非接觸式位移傳感器22和位移傳感器擋板23配合使用，以測量張拉過程中千斤頂軸心帶動預應力鋼筋束的伸長量。為便于適應不同類型張拉設備(穿心式千斤頂)的監測要求，優選地，所述壓力傳感器和位移傳感器集成在傳感器盒24內，所述傳感器盒24底部設置有永久性磁鐵或磁性底座25，使用時，傳感器盒24通過吸附方式方便地安裝在不同類型的穿心式千斤頂4的外壁上，同樣地，所述位移傳感器擋板23底部也設置有永久性磁鐵或磁性底座25，使用時，通過吸附方式安裝在穿心式千斤頂軸心41上。所述控制箱I上設置有將保存的加密測試數據上傳到上級主管部門服務器的無線通信模塊及通信天線18。優選地，本實施例的無線通信模塊為3G/GPRS無線通信模塊17。張拉完畢后，所述控制箱I上的3G/GPRS無線通訊模塊17將保存的加密測試數據進行無線上傳，上級主管部門的服務器即時進行接收，然后進行存檔和數據化管理等工作。所述控制箱I上設置有通信頻段設置媒介，如通信頻段設置按鈕、旋鈕或交互式智能一體機16的觸摸屏，這樣當有兩套及以上的張拉設備同時工作時，每組預應力張拉監測設備可通過設定不同的通信頻段，來保證每組監測設備間的通訊不受其他組監測設備的干擾。優選地，本實施例的通信頻段設置媒介為通信頻段設置按鈕13。優選地，在對預應力構件兩端對稱張拉的情況進行監測時，兩臺配合使用的所述預應力張拉監測設備通過專用的無線電臺無線通信連接，其中任一臺監測設備均可設置成主機，另一臺自動變為從機，主機可實現對主機和從機的控制，從而實現單端操作，減少監測人員的配置；在張拉過程中，任一臺監測設備上均可實時顯示預應力構件兩端的張拉信息，即可在任一臺監測設備上實時查看預應力構件兩端的張拉情況。所述控制箱I上還設置有電源接口 11、設備總電源開關15和數據輸出接口 14。在使用本實用新型對預應力張拉過程進行監測時，只需在原張拉設備(穿心式千斤頂)的進油管7上增設一個三通連接器8，使油管6與三通連接器8上空余的那個通口連接，然后將傳感器盒24和位移傳感器擋板23吸附在穿心式千斤頂的相應位置，即可實現對 張拉過程的全程監測，無需再對原有設備進行其他改裝。本實用新型的預應力張拉監測設備適用于目前各施工單位使用的全部預應力張拉設備，通用性好，設備安裝簡單、軟件使用方便，具有很強的適用性。另外，本實用新型采用模塊化設計，整套設備體積較小，便于攜帶和快速組裝，是上級管理部門對各施工單位預應力張拉過程進行監測的有效設備。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種預應力張拉監測設備，其特征在于包括傳感器部分和控制箱，所述傳感器部分通過信號電纜及所述控制箱上的信號接口與所述控制箱內的數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與嵌入設置在控制箱上的智能一體機連接，所述傳感器部分包括壓力傳感器和位移傳感器，所述壓力傳感器用于測量由液壓泵站泵進入到穿心式千斤頂的液壓油的油壓，通過液壓泵/穿心式千斤頂校準的線性回歸方程獲取當前穿心式千斤頂的拉力，所述位移傳感器用于測量張拉過程中穿心式千斤頂軸心帶動預應力鋼筋束的伸長量。
2.根據權利要求I所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述智能一體機為采用觸摸屏的交互式智能一體機。
3.根據權利要求I所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述壓力傳感器通過一根油管及設置在穿心式千斤頂進油管上的三通連接器與進入穿心式千斤頂的液壓油相通，獲取當前的油壓，再經過轉換計算獲取當前穿心式千斤頂的張拉力。
4.根據權利要求3所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述位移傳感器為非接觸式位移傳感器，所述傳感器部分還包括位移傳感器擋板，所述位移傳感器和位移傳感器擋板配合使用，以測量張拉過程中千斤頂軸心帶動預應力鋼筋束的伸長量。
5.根據權利要求4所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述壓力傳感器和位移傳感器集成在傳感器盒內，所述傳感器盒通過磁性底座吸附在穿心式千斤頂的外壁上，所述位移傳感器擋板通過磁性底座吸附在穿心式千斤頂的軸心上。
6.根據權利要求I所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述控制箱上設置有將保存的加密測試數據上傳到上級主管部門服務器的無線通信模塊及通信天線。
7.根據權利要求6所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述無線通信模塊為3G/GPRS無線通信模塊。
8.根據權利要求I所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述控制箱上設置有通信頻段設置媒介。
9.根據權利要求8所述的預應力張拉監測設備，其特征在于所述通信頻段設置媒介為通信頻段設置按鈕。
10.根據權利要求I所述的預應力張拉監測設備，其特征在于在對預應力構件兩端對稱張拉的情況進行監測時，兩臺配合使用的所述預應力張拉監測設備無線通信連接，其中任一臺監測設備均可設置成主機，另一臺自動變為從機，主機可實現對主機和從機的控制，任一臺監測設備上均可實時顯示預應力構件兩端的張拉信息。
專利摘要本實用新型公開了一種預應力張拉監測設備，包括傳感器部分和控制箱，所述傳感器部分通過信號電纜及所述控制箱上的信號接口與所述控制箱內的數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與嵌入設置在控制箱上的智能一體機連接，所述傳感器部分包括壓力傳感器和位移傳感器，所述壓力傳感器用于測量由液壓泵站泵進入到穿心式千斤頂的液壓油的油壓，通過液壓泵/穿心式千斤頂校準的線性回歸方程獲取當前穿心式千斤頂的拉力，所述位移傳感器用于測量張拉過程中穿心式千斤頂軸心帶動預應力鋼筋束的伸長量。本實用新型解決了預應力構件張拉過程全程監測的問題，可有效約束施工人員在預應力張拉過程中的操作，提高預應力構件的施工質量，具有結構簡單、通用性好、安裝使用方便的優點。
文檔編號G01L5/00GK202693175SQ20122023490
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者侯君輝, 吳智山, 李孝兵, 孫成來, 田士強, 王輝 申請人:北京市路興公路新技術有限公司