專利名稱：數顯式預應力張拉控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及預應力工程施工監測裝置，具體涉及數顯式預應力張拉控制裝置。
背景技術：
長期以來，預應力工程施工純粹由人工操作調節油壓閥、肉眼觀察壓力表，用鋼巻 尺測伸長量，來控制張拉力的大小，人為因素影響很大，在施工過程中要檢測各項規定的指 標是非常困難的，不僅對放張后鎖定力的大小無從得知，而且也無法知道張拉中管道與錨 具的摩阻，所以，施工質量難以保證。特別是在梁體兩端進行同步張拉施工時，依靠對講機 呼叫，很難保證同步張拉施工的質量，尤其是多頂張拉，問題更為嚴重。原有張拉儀只適用 于兩頂張拉，故無法適用于多頂，則無法控制同斷面各束張拉中的束力均勻性。
發明內容
本發明的目的是提供數顯式預應力張拉控制裝置，它能檢測預應力工程施工的張 拉力和伸長值，實時監控多頂數據，并根據各千斤頂當前的張拉力值進行及時調整，以確保 各千斤頂的張拉精度(同步性、張拉力和持荷時間)。 本發明所述的數顯式預應力張拉控制裝置，包括計算機、多個張拉箱和多套預應 力張拉機構，其特征在于在所述的張拉箱內設有主電路板，在張拉箱的頂上設有無線模 塊，在張拉箱的正面設有液晶顯示屏及確定鍵、返回鍵、右移鍵和上升鍵，在張拉箱的側面 設有位移傳感器接口、油壓傳感器接口、 RS232接口和電源接口 ；張拉箱的電源接口通過電 源線與220V電源連接；其中一個為主的張拉箱的RS232接口通過信號線與計算機連接； 各張拉箱分別通過信號線與一套預應力張拉機構連接，各張拉箱之間通過無線模塊進行聯 系。 所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其所述的預應力張拉機構包括油泵站和裝夾 在梁體上的千斤頂；在油泵站上設有三通接頭，在三通接頭上設有油壓傳感器，油壓傳感器 通過油壓傳感器信號線與張拉箱側面的油壓傳感器接口連接；在千斤頂上設有位移傳感 器，位移傳感器一端的測頭連接有與千斤頂的內缸端頭緊靠的擋板、另一端通過位移傳感 器信號線與張拉箱側面的位移傳感器接口連接；千斤頂通過高壓油管和低壓油管與油泵站 連通。 所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其所述的位移傳感器與吸在千斤頂外缸上的 磁力座卡接，并通過支座固定在磁力座上。 所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其所述的油壓傳感器的螺紋連接桿連接在油 泵站的三通接頭的螺孔上。 所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其所述的設在張拉箱內的主電路板上設有處 理器、存儲器和通訊模塊；處理器的型號為PIC18F452，并自帶A/D轉換器和濾波器，內部裝 有張拉監控軟件，進行數據處理；存儲器的型號為32768X8位AT24C256串行非易失存儲器，與處理器的RC3、RC4、VDD、GND腳連接； 通訊模塊的型號為MAX232， RS232接口通過主電路板的J4插針與通訊模塊的 T20UT、 R2IN， MAX232的T10UT、 R1IN和處理器的RC7、 RC6腳連接; 無線模塊的型號為nRF905，通過主電路板的J7插針與處理器的RB2、 RC5、 RD4、 RD5、 RD6、 RD7、 GND和+3V腳連接； 液晶顯示屏的型號為16032，通過主電路板的J6插針與處理器的RD1、 RD2、 RD3、 VDD、GND腳連接； 壓力傳感器接口通過主電路板的J2插針與處理器的ANO腳連接，并與工作電壓 +24V連接； 位移傳感器接口通過主電路板的J3插針與處理器的AN1腳連接，并與工作電壓 VDD連接。 所述的張拉監控軟件采用C#語言開發，內含Access存儲數據庫、濾波算法、定制 控件、停頓查找算法。 各張拉箱數據采集部分經RC濾波后對壓力、位移進行采集，通過發射模塊發送到 主張拉箱，主張拉箱將數據經過單片機PIC18F452處理匯總后，由RS232接口送回計算機； 計算機接收到各頂張拉力及位移，繪制曲線并存儲數據，張拉結束后計算出停頓特征值。
主張拉箱與計算機相連，以便通過張拉監控軟件記錄有關數據并進行相應的處 理，測出伸長值、張拉力，作出張拉力與伸長量的關系曲線(P-S)、張拉力隨時間變化(即張 拉速度)曲線(P-T)、伸長量隨時間變化(即伸長速度)曲線(S-T)，還可查閱或打印整套 張拉施工資料，監控結果通過萬維網傳遞到網絡智能化評估系統，網絡智能化評估系統對 預應力張拉質量進行全面管理、評估，用戶可以在辦公室或家里隨時通過互聯網訪問服務 器中的所有張拉數據及統計分析結果。這樣就確保張拉施工的精度(同步性、張拉力和持 荷時間)。各張拉箱數據采集部分經RC濾波后對壓力、位移進行采集，通過發射模決發送到 主張拉箱，主張拉箱將數據經過單片機PIC18F452處理匯總后，由RS232接口送回計算機；
計算機接收到各頂張拉力及位移，繪制曲線并存儲數據，張拉結束后計算出停頓特征值。
本發明和現有技術相比具有以下優點它能檢測預應力工程施工的張拉力和伸長 值，實時監控多頂數據，并根據各千斤頂當前的張拉力值進行及時調整，以確保各千斤頂的 張拉精度；張拉儀同時監控的點數能達到8點，即8臺張拉儀同時監控，可滿足多頂同步張 拉與同步調索要求，即可保證同斷面張拉中各束力的均勻性；具備了檢測、查閱絞線實際伸 長值、壓力值的功能；能自動判斷張拉停頓點、自動累加倒頂伸長值，便于張拉過程的全面 控制。
圖1是本發明的張拉箱的外形結構示意圖。 圖2是圖1的左側示意圖。 圖3是本發明的使用狀態示意圖。 圖4為張拉箱電路圖。 圖5為張拉監控軟件的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。 參見圖1和圖2所示的數顯式預應力張拉控制裝置，包括計算機(圖中未畫出)、 多個張拉箱6和多套預應力張拉機構。 在張拉箱6內設有主電路板，在張拉箱的頂上設有無線模塊18，在張拉箱的正面 設有液晶顯示屏19及確定鍵20、返回鍵21、右移鍵22和上升鍵23，在張拉箱的側面設有位 移傳感器接口 14、油壓傳感器接口 15、RS232接口 16和電源接口 17 ;張拉箱的電源接口 17 通過電源線5與220V電源連接；其中一個為主的張拉箱的RS232接口通過信號線與計算機 連接；各張拉箱分別通過信號線與一套預應力張拉機構連接，各張拉箱之間通過無線模塊 18進行聯系。 參見圖3，所述的預應力張拉機構包括油泵站7和裝夾在梁體13上的千斤頂3 ;在 油泵站上設有三通接頭9，在三通接頭上設有油壓傳感器8，油壓傳感器通過油壓傳感器信 號線10與張拉箱側面的油壓傳感器接口 15連接；在千斤頂上設有位移傳感器l，位移傳感 器一端的測頭連接有與千斤頂的內缸端頭緊靠的擋板4、另一端通過位移傳感器信號線11 與張拉箱側面的位移傳感器接口 14連接；千斤頂3通過高壓油管和低壓油管與油泵站7連 通。 所述的位移傳感器1與吸在千斤頂外缸上的磁力座2卡接，并通過支座12固定在 磁力座2上。所述的油壓傳感器8的螺紋連接桿連接在油泵站7的三通接頭9的螺孔上。
參見圖4，所述的設在張拉箱6內的主電路板上設有處理器27、存儲器34和通訊 模塊24 ;處理器27的型號為PIC18F452，并自帶A/D轉換器和濾波器，內部裝有張拉監控軟 件，進行數據處理； 存儲器34的型號為32768X8位AT24C256串行非易失存儲器，與處理器的RC3、 RC4、VDD、GND腳連接；通訊模塊24的型號為MAX232， RS232接口 16通過主電路板的J4插針25與通訊 模塊的T20UT、 R2IN， MAX232的T10UT、 R1IN和處理器的RC7、 RC6腳連接；
無線模塊18的型號為nRF905，通過主電路板的J7插針30與處理器的RB2、 RC5、 RD4、 RD5、 RD6、 RD7、 GND和+3V腳連接； 液晶顯示屏19的型號為16032，通過主電路板的J6插針31與處理器的RD1、RD2、 RD3、 VDD、 GND腳連接；確認鍵20通過J5插針29與處理器的RB4腳連接，返回鍵21通過 J5插針29與處理器的RB5腳連接，右移鍵22通過J5插針29與處理器的RB6腳連接，上 升鍵23通過J5插針29與處理器的RB7腳連接；工作電源由開關電源連接到Jl插針33的 +24V、VDD、GND上; 壓力傳感器接口 15通過主電路板的J2插針36與處理器的ANO腳連接，并與工作 電壓+24V連接； 位移傳感器接口 14通過主電路板的J3插針35與處理器的AN1腳連接，并與工作 電壓VDD連接； 蜂鳴器26實現按鍵提示、報警功能； 排阻28為鍵盤提供上拉，連接到RB7、 RB6、 RB5、 RB4上； 3. 3V穩壓集成電路(LM1117)32，為無線模塊18提供電源。
按設計要求和相應的控制規范在張拉箱中進行參數設置，啟動油泵站；千斤頂油
缸的壓力通過油壓傳感器轉換成電壓信號，經油壓傳感器控制線傳送到張拉箱，將電壓信
號轉換為數字信號；與此同時，千斤頂的活塞位移量由位移傳感器將電壓信號經位移傳感
器控制線傳送到張拉箱，將電壓信號轉換成數字信號，從而得出的張拉力、位移量；各個張
拉箱之間通過無線模塊進行數據交換后；通過液晶顯示屏顯示出各點的壓力值和位移值；
并將張拉數據存儲在存儲器里，供查閱特征數據或打印張拉施工資料；也可以通過信號線
將張拉箱的數據傳給計算機，作出P-S、 P-T、 S-T曲線，監控結果通過萬維網傳遞到網絡智
能化評估系統，網絡智能化評估系統對預應力施工質量進行全面管理、控制、評估。 參見圖5，通過通訊接口連接計算機進行數據記錄傳遞，并通過軟件打印張拉報
權利要求
數顯式預應力張拉控制裝置，包括計算機、多個張拉箱(6)和多套預應力張拉機構，其特征在于在所述的張拉箱(6)內設有主電路板，在張拉箱的頂上設有無線模塊(18)，在張拉箱的正面設有液晶顯示屏(19)，在張拉箱的側面設有位移傳感器接口(14)、油壓傳感器接口(15)、RS232接口(16)和電源接口(17)；張拉箱的電源接口(17)通過電源線(5)與220V電源連接；其中一個為主的張拉箱的RS232接口通過信號線與計算機連接；各張拉箱分別通過信號線與一套預應力張拉機構連接，各張拉箱之間通過無線模塊(18)進行聯系。
2. 根據權利要求1所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其特征在于所述的預應力張拉機構包括油泵站(7)和裝夾在梁體(13)上的千斤頂(3);在油泵站上設有三通接頭(9)，在三通接頭上設有油壓傳感器(8)，油壓傳感器通過油壓傳感器信號線(10)與張拉箱側面的油壓傳感器接口 (15)連接；在千斤頂上設有位移傳感器(l)，位移傳感器一端的測頭連接有與千斤頂的內缸端頭緊靠的擋板(4)、另一端通過位移傳感器信號線(11)與張拉箱側面的位移傳感器接口 (14)連接；千斤頂(3)通過高壓油管和低壓油管與油泵站(7)連通。
3. 根據權利要求2所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其特征在于所述的位移傳感器(1)與吸在千斤頂外缸上的磁力座(2)卡接，并通過支座(12)固定在磁力座(2)上。
4. 根據權利要求2所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其特征在于所述的油壓傳感器(8)的螺紋連接桿連接在油泵站(7)的三通接頭(9)的螺孔上。
5. 根據權利要求1所述的數顯式預應力張拉控制裝置，其特征在于所述的設在張拉箱(6)內的主電路板上設有處理器(27)、存儲器(34)和通訊模塊(24);處理器(27)的型號為PIC18F452，并自帶A/D轉換器和濾波器，內部裝有張拉監控軟件，進行數據處理；存儲器(34)與處理器的RC3、 RC4、 VDD、 GND腳連接；通訊模塊(24)的型號為MAX232， RS232接口 (16)通過主電路板的J4插針(25)與通訊模塊的T20UT、 R2IN， MAX232的T10UT、 R1IN和處理器的RC7、 RC6腳連接；無線模塊(18)通過主電路板的J7插針(30)與處理器的RB2、RC5、RD4、RD5、RD6、RD7、GND和+3V腳連接；液晶顯示屏(19)通過主電路板的J6插針(31)與處理器的RD1、RD2、RD3、VDD、GND腳連接；壓力傳感器接口 (15)通過主電路板的J2插針(36)與處理器的ANO腳連接，并與工作電壓+24V連接；位移傳感器接口 (14)通過主電路板的J3插針(35)與處理器的AN1腳連接，并與工作電壓VDD連接。
全文摘要
數顯式預應力張拉控制裝置，包括計算機、多個張拉箱和多套預應力張拉機構，其特征在于在所述的張拉箱內設有主電路板，在張拉箱上設有無線模塊、液晶顯示屏、位移傳感器接口、油壓傳感器接口、RS232接口和電源接口；其中一個為主的張拉箱的RS232接口通過信號線與計算機連接，各張拉箱分別通過信號線與一套預應力張拉機構連接，各張拉箱之間通過無線模塊進行聯系。具有以下優點它能檢測預應力工程施工的張拉力和伸長值，能同時監控的點數達到8點，即8臺張拉儀同時監控，可滿足多頂同步張拉與同步調索要求；能自動判斷張拉停頓點、自動累加倒頂伸長值，便于張拉過程的全面控制。
文檔編號G05D15/01GK101714005SQ20091019157
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月25日 優先權日2009年11月25日
發明者王繼成 申請人:王繼成