專利名稱：便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢驗設備，具體地說是一種便攜式壓力試驗機加載速率檢 驗儀。
背景技術：
建材行業(yè)中，常常需要用壓力試驗機對水泥膠砂等試樣作破型前抗壓強度 測試，并且有些壓力試驗機已經(jīng)開始采用閉環(huán)控制，實現(xiàn)恒加載速率加壓。壓 力試驗機的加載速率是否恒定，對試樣的抗壓強度具有較大影響，加載速率己 經(jīng)成為衡量壓力試驗機精度的一項重要指標。加載速率的行業(yè)標準是從設定 的檢測值開始到產(chǎn)品破型前的過程中，加載速率應在其基準值的± 10%的誤差限
內(nèi)，超出誤差限的點的百分比不大于2%。例如300kN恒加荷壓力試驗機，其 加載速率應為2.4kN/s土0.2kN/s。但是，目前壓力試驗機的生產(chǎn)商和用戶單位還 沒有采用科學的手段，來檢驗壓力試驗機的精度和加載速率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀，用于檢驗壓 力試驗機產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，為方便企業(yè)質(zhì)檢和用戶部門的使用，本系統(tǒng)易于攜 帶，壓力及加載速率有直觀曲線顯示，并且試驗數(shù)據(jù)能存盤保存，利于整個制 造流程的質(zhì)量控制和ISO9000的貫標執(zhí)行。
按照本發(fā)明提供的技術方案，該檢驗儀包括依次相互連接的壓力傳感器、 數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置和便攜式計算機；壓力傳感器將標準的電壓信號輸送給數(shù) 據(jù)采集與發(fā)送裝置；便攜式計算機定時向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置發(fā)送命令，數(shù)據(jù) 采集與發(fā)送裝置接收到命令后將最新的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給便攜式計算機，便攜式 計算機采用CRC方式對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗，如果校驗正確則取出需要的數(shù) 據(jù)進行處理，如果校驗錯誤則重新向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置發(fā)送命令，向數(shù)據(jù)采 集與發(fā)送裝置索取采樣數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置包括單片機、A/D轉(zhuǎn)換電路、存儲器及通信模塊；試 驗開始后，單片機控制A/D轉(zhuǎn)換電路對壓力值進行采樣，并將采樣數(shù)據(jù)保存到 存儲器中，單片機根據(jù)命令，再通過通信模塊將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給便攜式計算機。 數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置每5 20毫秒采集一次數(shù)據(jù)，將最新的30~70個采樣數(shù)據(jù)保 存于存儲器中。
數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置與便攜式計算機之間采用串口線或串口與USB轉(zhuǎn)接線 連接；當采用串口與USB轉(zhuǎn)接線連接時，數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置與便攜式計算機 之間的通訊協(xié)議是485或ModBus協(xié)議，通訊方式采用問答式。便攜式計算機 安裝有檢測軟件，試驗開始后，便攜式計算機中的檢測軟件定時向數(shù)據(jù)采集與 發(fā)送裝置發(fā)送命令。
本發(fā)明的優(yōu)點是既可作為生產(chǎn)商對試驗機參數(shù)調(diào)整和產(chǎn)品出廠檢驗的依
據(jù)，也可用于用戶對試驗機性能的評價及實際使用過程中的精度檢測。本發(fā)明 采用的硬件裝置體積小，配以筆記本電腦實現(xiàn)便攜式儀器，編制的軟件具有較 強的數(shù)據(jù)處理功能，加壓過程中加載速率以動態(tài)曲線顯示，并能將試驗數(shù)據(jù)保
存到Access數(shù)據(jù)庫，以備存檔，同時提供試驗報表、ISO9000的統(tǒng)計過程控制
及歷史試驗査詢等功能。


圖1是本發(fā)明的壓力試驗機加載速率檢驗儀的電路方框圖。 圖2是本發(fā)明的壓力試驗機加載速率檢驗儀的結構方框圖。 圖3是計算機程序流程圖。
具體實施例方式
壓力試驗機主要用于水泥、混凝土試樣及構件等建材產(chǎn)品的抗壓強度試驗， 是建筑工程檢測、監(jiān)督部門及大型工礦企業(yè)中廣泛使用的檢測儀器。本發(fā)明是 一種保障壓力試驗機的制造生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗系統(tǒng)，用于檢驗常用的壓力 試驗機的壓力精度及加載速率。
如圖1所示，本發(fā)明的壓力試驗機加載速率檢驗儀由壓力傳感器1、數(shù)據(jù)采 集與發(fā)送裝置2、串口通訊設備3和便攜式計算機4連接而成。壓力傳感器1輸 出標準的電壓信號，通過信號線連接到數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2。數(shù)據(jù)采集與發(fā)送 裝置2的結構框圖如圖2所示，由單片機89s52、 A/D轉(zhuǎn)換、存儲器EEPROM、 串口通信模塊組成。數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2每10毫秒采集一次數(shù)據(jù)，將最新的 50個采樣數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2與計算機4之間采用串口 線連接，串口通訊設備3是可選設備，如果計算機4沒有串口，如有些筆記本 計算機只有USB接口，串口通訊設備3即為串口與USB轉(zhuǎn)接線，兩者之間的通 訊協(xié)議是485或ModBus協(xié)議，通訊方式采用問答式。計算機4安裝有本發(fā)明 的檢測軟件，試驗開始后，檢測軟件定時向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2發(fā)送命令， 數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2接收到命令后將最新的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機4，計算機 4采用CRC方式對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗，如果校驗正確則取出需要的數(shù)據(jù)進 行處理，如果校驗錯誤則重新發(fā)送命令向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2索取采樣數(shù)據(jù)。
程序流程如圖3所示。試驗開始前要新建存放數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫；然后對試驗 所需的各項參數(shù)進行設置(包括儀器參數(shù)、產(chǎn)品參數(shù)、加載速率的基準值和誤 差上下限等)；計算機4向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2發(fā)送實驗開始命令，確認數(shù)據(jù) 采集與發(fā)送裝置2已經(jīng)得到開始試驗命令并開始試驗后，計算機4定時向數(shù)據(jù) 采集與發(fā)送裝置2發(fā)送命令索取采樣數(shù)據(jù)，計算機4等待并接收數(shù)據(jù)；計算機4 獲得采樣數(shù)據(jù)后對進行CRC校驗，校驗正確則對數(shù)據(jù)進行處理，校驗錯誤則立 即重新向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置2發(fā)送命令索要采樣數(shù)據(jù)；如此循環(huán)問答式數(shù)據(jù) 傳送和處理，直到試驗結束，提示是否保存試驗數(shù)據(jù)。計算機4獲得壓力數(shù)據(jù) 以后，采用逐差法計算壓力試驗機的加載速率，其計算公式如下
其中，h為"時刻的加載速率，A為q時刻的壓力值，N為數(shù)據(jù)長度，A為
采樣的時間間隔。當N取值適中時，采用這種方法可以減小隨機誤差，具有一 定的濾波作用，并且能反映加載速率的真實變化。本發(fā)明中也可以通過選擇N 來檢測試驗機的精度范圍，例如對加載速率滿足要求的壓力試驗機，N越小表 明試驗機的精度越高，N越大表明試驗機的精度相對較低。
權利要求
1、一種便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀，其特征是該檢驗儀包括依次相互連接的壓力傳感器(1)、數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)和便攜式計算機(4)；壓力傳感器(1)將標準的電壓信號輸送給數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)；便攜式計算機(4)定時向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)發(fā)送命令，數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)接收到命令后將最新的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給便攜式計算機(4)，便攜式計算機(4)采用CRC方式對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗，如果校驗正確則取出需要的數(shù)據(jù)進行處理，如果校驗錯誤則重新向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)發(fā)送命令，向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)索取采樣數(shù)據(jù)。
2、 如權利要求1所述的便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀，其特征是數(shù) 據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)包括單片機、A/D轉(zhuǎn)換電路、存儲器及通信模塊；試驗 開始后，單片機控制A/D轉(zhuǎn)換電路對壓力值進行采樣，并將采樣數(shù)據(jù)保存到存 儲器中，單片機根據(jù)命令，再通過通信模塊將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給便攜式計算機(4)。
3、 如權利要求1或2所述的便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀，其特征是 數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)每5 20毫秒采集一次數(shù)據(jù)，將最新的30~70個采樣 數(shù)據(jù)保存于存儲器中。
4、 如權利要求1所述的便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀，其特征是數(shù) 據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)與便攜式計算機(4)之間采用串口線或串口與USB轉(zhuǎn) 接線連接；當采用串口與USB轉(zhuǎn)接線連接時，數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)與便 攜式計算機(4)之間的通訊協(xié)議是485或ModBus協(xié)議，通訊方式采用問答式。
5、 如權利要求1所述的便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀，其特征是便 攜式計算機(4)安裝有檢測軟件，試驗開始后，便攜式計算機(4)中的檢測 軟件定時向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置(2)發(fā)送命令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢驗設備，具體地說是一種便攜式壓力試驗機加載速率檢驗儀。按照本發(fā)明提供的技術方案，該檢驗儀包括依次相互連接的壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置和便攜式計算機；壓力傳感器將標準的電壓信號輸送給數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置；便攜式計算機定時向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置發(fā)送命令，數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置接收到命令后將最新的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給便攜式計算機，便攜式計算機采用CRC方式對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗，如果校驗正確則取出需要的數(shù)據(jù)進行處理，如果校驗錯誤則重新向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置發(fā)送命令，向數(shù)據(jù)采集與發(fā)送裝置索取采樣數(shù)據(jù)。本檢驗儀易于攜帶，壓力及加載速率有直觀曲線顯示，并且檢驗數(shù)據(jù)能存盤保存，利于整個制造流程的質(zhì)量控制和ISO9000的貫標執(zhí)行。
文檔編號G01N3/62GK101178346SQ200710190510
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權日2007年11月29日
發(fā)明者磊 俞, 飛 劉 申請人:江南大學