技术领域
[0001] 本
发明涉及
电子测量装置领域，具体为一种大变形预
应力筋的总伸长率测量装置。
背景技术
[0002] 我国预应力
混凝土技术发展迅速，预应力
钢筋材料从早期的冷拉
钢筋，冷拔钢丝，发展到目前大量使用的高强度低松弛预应力钢绞线，预应力锚固体系也相继开发了XM, TM, QVM, VLM等大吨位群锚体系，张拉设备配套逐步完善，预应力新工艺层出不穷，大大促进了我国
预应力混凝土设计与施工技术的发展.。钢绞线广泛应用于建筑、交通、
能源、石化、环保等各个领域，越来越和人们的日常生活密切相连。随着国内钢绞线产能的增大，我国已经成为钢绞线生产大国，2006年，我国钢绞线粗钢产量达到530万吨，首次超过日本跃居世界第一。另外，早在2001年，我国就已成为超过美国的世界第一钢绞线消费大国。为了确保预应力工程材料的
质量，自1985年起，我国陆续颁布了有关规范标准，如早期的GB/T5224-85 , GB/T5224-1995《预应力混凝土钢绞线》等, 用配制好的钢丝在机器上按规定一次多根捻制成绞线称钢绞线。钢纹线根据配制的钢丝不同及用途不同可分为:
镀锌钢绞线，预应力棍凝土用钢绞线，
铝包钢绞线。
[0003] 应力混凝土用钢绞线:预应力钢绞线是由圆形断面钢丝捻成的做预应力混凝土结构、岩土锚固等用途的钢绞线。对预应力行业起到了积极的促进作用，针对执行和使用中出现的问题，这些规范标准也在不断的修订和完善中。目前，针对钢绞线材料的实验标准主要参照《预应力混凝土钢绞线》。随着材料加工工艺的发展、检测标准的不断提高，预应力钢绞线试验机的加载系统；夹持系统、控制系统、测力系统需要在新标准不断推广的
基础上不断改进。电脑式金属拉力机就是针对国家标准的变化以及对试验机的技术要求而设计研发的。对于变形量比较小（500mm以内的）试验，目前采用的是引伸机（对于变形量大的还没有这种装置），引伸机挂在钢绞线上，但当钢绞线拉断时，由于钢绞线拉断时产生的较大的振动，而极易导致引伸机的弹性机（引伸计中最贵的就是弹性机）损坏，无法二次使用，增加成本。
[0004] 而目前测量变形量大的预应力筋时，通常采用锚固试验机两端拉伸的距离作为预应力筋的变形量，
精度较小，误差较大。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种大变形预应力筋的总伸长率测量装置。
[0006] 本发明是通过下述技术方案实现的：一种大变形预应力筋的总伸长率测量装置,包括前承载面板1、后承载面板2、横向加强柱3、导向板4、拉伸器5、负荷
传感器6以及位移传感器7等部件组装形成，其中，所述横向加强柱3设置于前承载面板1和后承载面板2之间，其穿过所述导向板4。所述前承载面板1、导向板4以及后承载面板2依次相互平行设置；于所述横向加强柱3的侧面安装有安全网8，顶面设有护窗9以及
挡板10；后承载面板前端设置油缸
固定器102，前承载面板上设置负荷传感器6以及位移传感器7，前承载面板内会设置拉伸器5，前承载面板1和后承载面板2之间设置总伸长率测量装置101，所述总伸长率测量装置包括横支持架11、左连接座12、右连接座13、活动轴14、悬拉架15，左连接座12、右连接座13，之间设置横支持架，横支持架下方悬挂设置活动轴，活动轴通过头尾两端设置悬挂吊架，活动轴的尾端连接在右连接座13上，头端设置在左连接座12的前方，并不与左连接座12完全连接，悬挂吊架包括尾移动吊架和头移动吊架，尾移动吊架和头移动吊架之间设置限位滑管
16，所述尾移动吊架和头移动吊架结构一致彼此为镜像设置关系，结构包括吊板、摆动吊匙、
支撑刀口件，吊板顶部螺丝活动连接扳动吊匙螺丝固定支撑刀口件，支撑刀口件顶部设置弧形刀口，两侧设置向下的L形状切片，吊板的中央设置还设置有多应力传感器，多应力传感器和多应力传感器之间或多应力传感器和吊板之间设置悬吊延长丝22，所述头端移动吊架的吊板底部设置活动轴活动孔，活动轴活动孔中设置直线
轴承，头端移动吊架顺活动轴利用直
线轴承进行活动滑动；所述左连接座12、右连接座13包括
基座和测量线固定管件，所述测量线固定管件包括固定弧管和
开关盖。
[0007] 作为优选所述多应力传感器，它包括包括
信号调理放大
电路、
数模转换电路、中央处理电路、USB
接口电路，信号调理放大电路，数模转换电路、
中央处理器电路、USB接口电路，信号调理放大电路设有与任何敏感元件的连接信号输入端口，信号调理放大电路负责将收集的信号放大，信号调理放大电路与数模转换电路连接，数模转换电路与中央处理电路连接，中央处理电路的中央处理器设有
数据库，数据库设有USB双向通讯及传感器芯片循环自检和
自诊断、自动校正和补偿等参数，上电时自动通过处理器读出，参与中央处理器的运算过程，整个电路由USB接口电路的外插设备供电；所述的传感器芯片内设有稳压电路，稳压电路保证整个电路
电压平稳；USB接口连接至计算机的设备接口上，
电流通过稳压电路后为本产品提供电源；本实施案例中敏感元件采用弹性敏感元件，将弹性敏感元件连接在信号调理放大电路的信号输入端口上，弹性敏感元件将提取的负荷、压力等信号经信号输入端口传递给信号调理放大电路，信号调理放大电路将放大的信号输入至数模转换电路，经数模转换电路的A/D转换器将
模拟信号转换成
数字信号，再传递至中央处理电路，中央处理器在运算时自动加载数据库中的参数，运算出结果，即自动诊断、自动校正、自动补偿；最终结果通过USB接口传送到数字计算机或数字显示仪上。
[0008] 作为优先所述多应力传感器套合在
拉伸弹簧内，且头端的弹性敏感元件和弹簧拉勾连接，弹簧拉勾还连接有悬吊延长丝。
[0009] 作为优选所述的多应力传感器内设有稳压电路并和多应力传感器的电压同步变化。
[0010] 作为优选所述头移动吊架固定
锁死设置在左连接座12头端，尾移动吊架在活动轴上滑动设置。
[0011] 作为优选所述横向加强柱包括上下各1根，且两根横向加强柱之间设置总伸长率测量装置。
[0012] 通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：感应器是采用的特殊的3路探测包括承载面板上设置的两处和直接的悬拉架上设置的一处感应器，在允许的情况下，当然可以对称设置两只，其中悬拉架上的多应力传感器其拥有USB采集器采用了双CPU结构，其中之一CPU专为USB数据传送用,实测数据传送速率为12Mbps,是其它标准器用串口的10倍。另一CPU集成了双路24位AD,可同时
采样两个传感器的力值数据。采样
频率可在5HZ～200HZ范围内调节, 有效分度高达30万以上；
编码器有
硬件4倍频电路，提高了精度有响应速度。JL-2008
数据采集控制器是以前所有插卡式采集板的升级换代产品。 电脑式金属拉力机的主机:对试样进行加荷的工作装置；控制柜:开动、停止对加荷速率进行调节的操作装置； 液压源:对液压系统提供高压油，通过主机对钢绞线进行加荷的动力装置；特有的夹持方式，试样的断裂
位置都在标距以内；上下特殊的刀口支撑座为半开式钳口，钳口长度长，能满足Φ20mm粗直径钢绞线拉伸力学性能试验要求；油压传感器测力；采用引伸计测量试样标距内变形，满足了新国标中对钢绞线非比例延伸力的测量要求；光电编码器测量位移；液压夹持试样；采用电脑系统，对试验数据进行采集、放大、显示、处理和打印。由钢绞线试验机特殊的刀口支撑座
刚度不足及试验机的夹具
缺陷对钢绞线最大力Fm的测定有着重要的影响，而Fm的数值又直接影响到锚具效率系数的计算。某些检测单位使用全开式形式的特殊的刀口支撑座，特殊的刀口支撑座全开，刚度小，变形大，导致夹持钳口外张，试样打滑；夹具的夹持长度从80mm到180mm不等，夹具的牙纹有点状、细牙等，这些夹具不同程度地对钢绞线有着“缺口效应”，导致钢绞线提前破坏，断口总是发生在夹持部位，多数情况是只有一根钢丝被拉断，造成端头单丝断裂。解决了国内钢绞线拉力机拉伸时普遍存在的这些问题，钢绞线在夹具内不受剪力破坏的现象。钢绞线所承受的拉力是试验机通过钳口与钢绞线外层钢丝之间
摩擦力传递的，磨擦力大，
接触面积之大的钢丝也能承受，由于各股钢丝所受磨擦力不同，相对于钳口会产生不等量的滑移。而钢绞线的理论伸长率很小，只相当于普通
碳素结构钢的1/7左右，因此，滑移量的差异对各股外层钢丝的实际伸长率的影响就显得更为突出了。实际伸长率大的钢丝自然要先于实际伸长率小的钢丝被拉断。可见由于钢绞线各股外层钢丝与V型钳口的接触面情况不同其承受的拉力也不同，达到极限荷载的时刻也不同，这样所测得的钢绞线的极限荷载必然要不同程度的低于其实际极限荷载。
[0013] 特殊的刀口支撑座刚度强健，试验中使用的夹具尺寸需求不高，对钢绞线的夹持大，夹持齿牙对钢绞线产生剪应力负载大，对试样夹持部位有进行一定的“保护措施”，大幅度提高夹具对钢绞线夹持的均匀性和可靠性是提高检测结果准确度的关键。
附图说明
[0014] 图1为整体结构图。
[0015] 图2为多应力传感器结构图。
[0016] 图3为连接座结构图。
[0017] 图4为悬挂吊架结构图。
[0018] 图5为多应力传感器结构图。
具体实施方式
[0019] 下面通过
实施例，结合附图，对本发明的技术方案作作为优选具体的说明：如图1-2所示，一种大变形预应力筋的总伸长率测量装置,包括前承载面板1、后承载面板2、横向加强柱3、导向板4、拉伸器5、负荷传感器6以及位移传感器7等部件组装形成，其中，所述横向加强柱3设置于前承载面板1和后承载面板2之间，其穿过所述导向板4。所述前承载面板1、导向板4以及后承载面板2依次相互平行设置；于所述横向加强柱3的侧面安装有安全网8，顶面设有护窗9以及挡板10；后承载面板前端设置油缸固定器102，前承载面板上设置负荷传感器6以及位移传感器7，前承载面板内会设置拉伸器5，前承载面板1和后承载面板2之间设置总伸长率测量装置101，所述总伸长率测量装置包括横支持架11、左连接座12、右连接座13、活动轴14、悬拉架15，左连接座12、右连接座13，之间设置横支撑架，横支持架下方悬挂设置活动轴，活动轴通过头尾两端设置悬挂吊架，活动轴的尾端连接在右连接座13上，头端设置在左连接座12的前方，并不与左连接座12完全连接，悬挂吊架包括尾移动吊架和头移动吊架，尾移动吊架和头移动吊架之间设置限位滑管16，所述尾移动吊架和头移动吊架结构一致彼此为镜像设置关系，结构包括吊板17、摆动吊匙18、支撑刀口件19，吊板顶部螺丝活动连接扳动吊匙螺丝固定支撑刀口件，支撑刀口件顶部设置弧形刀口，两侧设置向下的L形状切片20，吊板的中央设置还设置有多应力传感器21，多应力传感器和多应力传感器之间或多应力传感器和吊板之间设置悬吊延长丝22，所述头端移动吊架的吊板底部设置活动轴活动孔23，活动轴活动孔中设置直线轴承24，头端移动吊架顺活动轴利用直线轴承进行活动滑动；所述左连接座12、右连接座13包括基座和测量线固定管件，所述测量线固定管件包括固定弧管25和开关盖26。在25的下方设置拼合板在拼合的时候可以使用螺杆来调节松紧。
[0020] 实施情况介绍，本结构最大的与
现有技术情况使用的不同是，他是在测量物被前载面板和前载面板上的油缸固定器和线缆固定器进行固定后然后进行测试，在整个测试的中间我们增加了更加细微进行测试的总伸长率测量装置，他还采用自身的可开合的扣接的底座先扣主测试物，再利用固定弧管25和开关盖26。在25的下方设置拼合板在拼合的时候可以使用螺杆来调节松紧，来固定测试物；同时再利用总伸长率测量装置进行细微感应测量，方法如下所述，如图3所示，使用部件活动轴14在悬拉架15上面滑动，这种滑动主要是在被测试物在被拉伸器进行拉伸测试的时候进行的滑动带来的，其中一侧的活动轴会事先调节后进行锁死，不让其滑动，主要看运动和拉动的方形进行锁死方形的选择，然后利用支撑刀口件贴着被测试物进行卡扣，为半开式钳口，钳口长度长，能满足Φ20mm粗直径钢绞线拉伸力学性能试验要求；油压传感器测力；采用引伸计测量试样标距内变形，满足了新国标中对钢绞线非比例延伸力的测量要求；光电编码器测量位移；液压夹持试样；采用电脑系统，对试验数据进行采集、放大、显示、处理和打印。由钢绞线试验机特殊的刀口支撑座刚度不足及试验机的夹具缺陷对钢绞线最大力Fm的测定有着重要的影响，而Fm的数值又直接影响到锚具效率系数的计算。某些检测单位使用全开式形式的特殊的刀口支撑座，特殊的刀口支撑座全开，刚度小，变形大，导致夹持钳口外张，试样打滑；夹具的夹持长度从80mm到180mm不等，夹具的牙纹有点状、细牙等，这些夹具不同程度地对钢绞线有着“缺口效应”，导致钢绞线提前破坏，断口总是发生在夹持部位，多数情况是只有一根钢丝被拉断，造成端头单丝断裂。
[0021] 作为优选所述多应力传感器，它包括包括信号调理放大电路、数模转换电路、中央处理电路、USB接口电路，信号调理放大电路，数模转换电路、中央处理器电路、USB接口电路，信号调理放大电路设有与任何敏感元件的连接信号输入端口，信号调理放大电路负责将收集的信号放大，信号调理放大电路与数模转换电路连接，数模转换电路与中央处理电路连接，中央处理电路的中央处理器设有数据库，数据库设有USB双向通讯及传感器循环自检和自诊断、自动校正和补偿等参数，上电时自动通过处理器读出，参与中央处理器的运算过程，整个电路由USB接口电路的外插设备供电；所述的传感器内设有稳压电路，稳压电路保证整个电路电压平稳；USB接口连接至计算机的设备接口上，电流通过稳压电路后为本产品提供电源；本实施案例中敏感元件采用弹性敏感元件，将弹性敏感元件连接在信号调理放大电路的信号输入端口上，弹性敏感元件将提取的负荷、压力等信号经信号输入端口传递给信号调理放大电路，信号调理放大电路将放大的信号输入至数模转换电路，经数模转换电路的A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，再传递至中央处理电路，中央处理器在运算时自动加载数据库中的参数，运算出结果，即自动诊断、自动校正、自动补偿；最终结果通过USB接口传送到数字计算机或数字显示仪上。
[0022] 作为优先所述多应力传感器套合在
拉伸弹簧内，且头端的弹性敏感元件和弹簧拉勾连接，弹簧拉勾还连接有悬吊延长丝。
[0023] 作为优选所述的传感器内设有稳压电路 并和传感器的电压同步变化。
[0024] 作为优选所述头移动吊架固定锁死设置在左连接座12头端，尾移动吊架在活动轴上滑动设置。
[0025] 作为优选所述横向加强柱包括上下各1根，且两根横向加强柱之间设置总伸长率测量装置。用于加强主体的支撑机构。
[0026] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附
权利要求书所定义的范围。
