專(zhuān)利名稱(chēng)：膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑膜材應(yīng)用領(lǐng)域，適用于膜材預(yù)張力的檢測(cè)和日常維護(hù)。
背景技術(shù)：
對(duì)安裝完畢后的膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行膜材預(yù)張力值的測(cè)定屬于無(wú)損檢測(cè)的范疇，國(guó)內(nèi)和國(guó)外都有相關(guān)領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和人員對(duì)此進(jìn)行了研究，其測(cè)量原理大致可分為為拉伸法、應(yīng)變測(cè)試法、位移測(cè)量法、振動(dòng)頻率法和波速測(cè)試法、激光測(cè)量法和攝影測(cè)量法七類(lèi)。國(guó)外許多發(fā)達(dá)國(guó)家要早于國(guó)內(nèi)，但其研究多數(shù)只停留在理論階段，只有極少公司提出了膜材預(yù)張力值測(cè)定的方法并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的測(cè)量裝置和儀器。如日本鹿島公司和法國(guó)法拉利公司相繼開(kāi)發(fā)了膜張力計(jì)。日本鹿島公司采用的是位移法，其測(cè)量精度較高，可測(cè)膜材的經(jīng)緯預(yù)張力，但是因其自重很大，不便攜帶，且針對(duì)不同種類(lèi)的膜材需預(yù)先標(biāo)定膜材與位移的關(guān)系曲線，工作量大，操作繁雜，使其一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段，無(wú)法在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定量檢測(cè)。法國(guó)法拉利公司的膜張力計(jì)采用的是振動(dòng)測(cè)試法，儀器體積較小，操作簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)膜材的振動(dòng)頻率來(lái)推算膜張力，無(wú)需破壞膜材就可以相對(duì)容易地進(jìn)行測(cè)量，但因其難以設(shè)定邊界條件，且難以做到分別測(cè)量經(jīng)緯雙向的膜張力，不具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)推廣意義。國(guó)內(nèi)較早研究膜材張力測(cè)量方法的是同濟(jì)大學(xué)的張其林教授，其運(yùn)用測(cè)量方法基本原理與日本鹿島公司基本一致，但優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需標(biāo)定膜材與位移的關(guān)系曲線，可直接進(jìn)行測(cè)量。張教授研發(fā)的成果在實(shí)驗(yàn)室得到的結(jié)果較好，但在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量誤差較大，原因也在于其儀器自重較大，不便攜帶，難以達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)定量檢測(cè)膜材預(yù)張力這一目標(biāo)，使其在建筑業(yè)一直沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有膜材預(yù)張力現(xiàn)有設(shè)備普遍存在儀器操作復(fù)雜、測(cè)量精度較低的缺點(diǎn)，特別引起注意的是有的測(cè)量設(shè)備不能適用于所有膜材的測(cè)量，受到已經(jīng)標(biāo)定的膜材種類(lèi)的限制，應(yīng)用于不同種類(lèi)的膜材時(shí)必須另行標(biāo)定的問(wèn)題，
本發(fā)明由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，由有箱體以及與箱體連接的抽真空裝置組成。箱體內(nèi)設(shè)測(cè)量裝置和控制裝置兩個(gè)部分，測(cè)量裝置包括接觸式位移傳感器、壓力傳感器，控制裝置由單片處理器、顯示器、電源組成，顯示器設(shè)在箱體一側(cè)；抽真空裝置由曲柄滑塊，電動(dòng)機(jī)組成。控制裝置處理測(cè)量裝置中經(jīng)測(cè)量的輸出的位移、氣壓兩路模擬信號(hào)。兩路模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，其中膜材表面位移模擬量由接觸式位移傳感器測(cè)得，氣壓模擬量由壓力傳感器測(cè)得并輸入到單片機(jī)中，處理的結(jié)果即膜材表面預(yù)張力由液晶顯示器顯示。測(cè)量箱體長(zhǎng)寬高的比值為6:2:3。上述顯示器包括顯示屏，開(kāi)關(guān)鍵，復(fù)位鍵，參數(shù)測(cè)量鍵，操作按鍵，控制數(shù)據(jù)的讀取，具有人機(jī)交互界面友好的特點(diǎn)。開(kāi)關(guān)鍵主要用來(lái)切斷電源；復(fù)位鍵的作用在于是系統(tǒng)復(fù)位，重新開(kāi)始工作；參數(shù)測(cè)量鍵，第一次按下此鍵，測(cè)量此時(shí)的內(nèi)部壓力值，以及此是膜材的位移量，同時(shí)在顯示器上顯示出來(lái)?？刂蒲b置處理測(cè)量裝置中經(jīng)測(cè)量的輸出的位移、氣壓兩路模擬信號(hào)。兩路模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，其中膜材表面位移模擬量『由接觸式位移傳感器測(cè)得，氣壓模擬量7由壓力傳感器測(cè)得并輸入到單片機(jī)中，處理的結(jié)果即膜材表面與張力//由液晶顯示器顯不。具體的測(cè)量方法
1)把箱體放置于膜材表面的待測(cè)區(qū)域上，使膜材的待測(cè)點(diǎn)與箱體的中心點(diǎn)重合。2)通過(guò)儀器上的小型抽真空裝置從封閉的空間中抽氣，箱體內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)氣壓狀態(tài)，使區(qū)域的膜材產(chǎn)生平面外變形。3)通過(guò)接觸式位移傳感器測(cè)量到測(cè)量區(qū)域中心點(diǎn)相應(yīng)的平面外位移。4)箱體內(nèi)的單片處理機(jī)將采集氣壓和位移的值，計(jì)算出膜材測(cè)量區(qū)域的預(yù)張力值并在顯示器上顯示。本系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)
1)消除膜材厚度的影響，無(wú)需標(biāo)定膜材位移與預(yù)張力關(guān)系曲線。2)使用接觸式位移傳感器，提高測(cè)量精度。3)儀器輕巧，攜帶方便，可用于施工現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量。4)自主研發(fā)抽真空裝置，獨(dú)創(chuàng)性好。5)控制裝置與測(cè)量裝置一體化，減少了連接線之間以及零件的外露，提升了儀器制作的技術(shù)含量，同時(shí)也使其外表更加精準(zhǔn)。本發(fā)明提供一種膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能方便快捷的在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行膜材預(yù)張力的測(cè)量，精度高并且適用于各種膜材的測(cè)量。本膜材無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的有益效果是，在膜結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)膜材預(yù)張力進(jìn)行測(cè)量時(shí)，運(yùn)用該膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)能夠直接從顯示器上直接讀取膜材的預(yù)張力值，減少了大量的計(jì)算過(guò)程，操作方便，測(cè)量結(jié)果精度高。


圖1是本發(fā)明示意圖。圖2為顯示器的示意圖。圖3是圖1的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1、3中，一種膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，由有機(jī)玻璃箱體1以及與箱體連接的抽真空裝置組成。箱體1內(nèi)設(shè)測(cè)量裝置和控制裝置兩個(gè)部分，測(cè)量裝置包括接觸式位移傳感器、壓力傳感器，控制裝置由單片處理器、顯示器、電源組成，抽真空裝置由曲柄滑塊2，電動(dòng)機(jī)3組成。控制裝置處理測(cè)量裝置中經(jīng)測(cè)量的輸出的位移、氣壓兩路模擬信號(hào)。兩路模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，其中膜材表面位移模擬量由接觸式位移傳感器測(cè)得，氣壓模擬量由壓力傳感器測(cè)得并輸入到單片機(jī)中，處理的結(jié)果即膜材表面預(yù)張力由液晶顯示器顯示。測(cè)量箱體為長(zhǎng)方形且長(zhǎng)邊與短邊的比值為3:1。
圖2為顯示器的示意圖，顯示器包括顯示屏4，開(kāi)關(guān)鍵5，復(fù)位鍵6，參數(shù)測(cè)量鍵7， 操作按鍵，控制數(shù)據(jù)的讀取，具有人機(jī)交互界面友好的特點(diǎn)。開(kāi)關(guān)鍵5主要用來(lái)切斷電源； 復(fù)位鍵6的作用在于是系統(tǒng)復(fù)位，重新開(kāi)始工作；參數(shù)測(cè)量鍵7，第一次按下此鍵，測(cè)量此時(shí)的內(nèi)部壓力值，以及此是膜材的位移量，同時(shí)在顯示器上顯示出來(lái)?？刂蒲b置處理測(cè)量裝置中經(jīng)測(cè)量的輸出的位移、氣壓兩路模擬信號(hào)。兩路模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路，其中膜材表面位移模擬量『由接觸式位移傳感器測(cè)得，氣壓模擬量7由壓力傳感器測(cè)得并輸入到單片機(jī)中，處理的結(jié)果即膜材表面與張力//由液晶顯示器顯不。具體的測(cè)量方法
1)把箱體放置于膜材表面的待測(cè)區(qū)域上，使膜材的待測(cè)點(diǎn)與箱體的中心點(diǎn)重合。2)通過(guò)儀器上的小型抽真空裝置從封閉的空間中抽氣，箱體內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)氣壓狀態(tài)，使區(qū)域的膜材產(chǎn)生平面外變形。3)通過(guò)接觸式位移傳感器測(cè)量到測(cè)量區(qū)域中心點(diǎn)相應(yīng)的平面外位移。4)箱體內(nèi)的單片處理機(jī)將采集氣壓和位移的值，計(jì)算出膜材測(cè)量區(qū)域的預(yù)張力值并在顯示器上顯示。
權(quán)利要求
1.一種膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，由有箱體以及與箱體連接的抽真空裝置組成，其特征在于箱體內(nèi)設(shè)測(cè)量裝置和控制裝置兩個(gè)部分，測(cè)量裝置包括接觸式位移傳感器和壓力傳感器，控制裝置由單片處理器、顯示器、電源組成，顯示器設(shè)在箱體一側(cè)，抽真空裝置由曲柄滑塊，電動(dòng)機(jī)組成，控制裝置處理測(cè)量裝置中經(jīng)測(cè)量的輸出的位移、氣壓兩路模擬信號(hào)， 再輸入信號(hào)調(diào)理電路，其中膜材表面位移模擬量由接觸式位移傳感器測(cè)得，氣壓模擬量由壓力傳感器測(cè)得并輸入到單片機(jī)中，處理的結(jié)果即膜材表面預(yù)張力由液晶顯示器顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是測(cè)量箱體為有機(jī)玻璃， 長(zhǎng)寬高的比值為6:2:3。
全文摘要
一種膜材預(yù)張力無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，由有箱體以及與箱體連接的抽真空裝置組成，箱體內(nèi)設(shè)測(cè)量裝置和控制裝置兩個(gè)部分，測(cè)量裝置包括接觸式位移傳感器和壓力傳感器，控制裝置由單片處理器、顯示器、電源組成，顯示器設(shè)在箱體一側(cè)，抽真空裝置由曲柄滑塊，電動(dòng)機(jī)組成，控制裝置處理測(cè)量裝置中經(jīng)測(cè)量的輸出的位移、氣壓兩路模擬信號(hào)，再輸入信號(hào)調(diào)理電路，其中膜材表面位移模擬量由接觸式位移傳感器測(cè)得，氣壓模擬量由壓力傳感器測(cè)得并輸入到單片機(jī)中，處理的結(jié)果即膜材表面預(yù)張力由液晶顯示器顯示。本發(fā)明消除了膜材厚度的影響，無(wú)需標(biāo)定膜材位移與預(yù)張力關(guān)系曲線，測(cè)量精度高，儀器輕巧，攜帶方便，可用于施工現(xiàn)場(chǎng)定量測(cè)量，實(shí)現(xiàn)控制裝置與測(cè)量裝置一體化，人機(jī)交互界面友好。
文檔編號(hào)G01L5/08GK102288351SQ201110119049
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者劉凱, 扶名福, 易金, 楊武, 梅畢祥, 王志敏, 王銳, 鄒燾, 陳沖, 陳帥, 陳謠, 陳鵬宇, 龔雪穎 申請(qǐng)人:南昌工程學(xué)院