專利名稱：一種中小型橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中小型橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置。
背景技術(shù)：
橋梁荷載試驗(yàn)包括竣工荷載試驗(yàn)和運(yùn)營期荷載試驗(yàn)?？⒐ず奢d試驗(yàn)是竣工驗(yàn)收時(shí)對橋梁工程內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行評判時(shí)最直接和有效的方法和手段，同時(shí)亦為設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，為橋梁建設(shè)的整體水平提高創(chuàng)造條件，為今后橋梁的養(yǎng)護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù)；運(yùn)營期橋梁荷載試驗(yàn)，能夠判斷已經(jīng)投入使用的橋梁的健康狀況從而保證橋梁能夠安全健康的運(yùn)營。因此進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)對橋梁的設(shè)計(jì)、施工和安全運(yùn)營有著重大的意義。目前中小型橋梁荷載試驗(yàn)常分別采用靜態(tài)應(yīng)變儀和動(dòng)態(tài)信號測試分析系統(tǒng)進(jìn)行 橋梁靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集。靜態(tài)應(yīng)變儀用于靜載試驗(yàn)測量，主要用于采集控制截面應(yīng)變、位移、豎向撓度，該采集儀通過觸摸屏操作，最多可測1000個(gè)點(diǎn)，內(nèi)置高速寬行打印機(jī)、內(nèi)置硬盤可進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具有手動(dòng)、定時(shí)、比較、報(bào)警、編程等自動(dòng)測量功能。但是靜態(tài)應(yīng)變儀同時(shí)可測30通道，通道數(shù)固定且較多，不能根據(jù)試驗(yàn)需求進(jìn)行改變，而橋梁荷載試驗(yàn)單截面一般采集通道較少，這將造成浪費(fèi)；當(dāng)測點(diǎn)間距較大時(shí)則需要使用電纜連接預(yù)調(diào)平衡箱進(jìn)行擴(kuò)展，這將增加現(xiàn)場布線的工作量同時(shí)較遠(yuǎn)的傳輸距離將造成信號的衰減；同時(shí)該儀器自重較大，試驗(yàn)時(shí)不方便攜帶；現(xiàn)場使用時(shí)需發(fā)電機(jī)供電，使用麻煩且費(fèi)用較高。動(dòng)態(tài)信號測試分析系統(tǒng)包含動(dòng)態(tài)信號測試系統(tǒng)所需的信號調(diào)理器(應(yīng)變、振動(dòng)等調(diào)理器)、直流電壓放大器、低通濾波器、抗混濾波器、16位A/D轉(zhuǎn)換器、以及采樣控制和計(jì)算機(jī)通訊的全部硬件，并且提供了便于用戶操作本系統(tǒng)所需的控制軟件及分析軟件；該系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)、智能化的動(dòng)態(tài)信號測試分析系統(tǒng)。但該系統(tǒng)采集通道數(shù)固定，無法根據(jù)實(shí)際需求配置，易造成浪費(fèi)或者無法滿足實(shí)驗(yàn)要求，并且該設(shè)備自重較大不方便攜帶?，F(xiàn)場使用時(shí)也需發(fā)電機(jī)供電，使用麻煩且費(fèi)用較高。橋梁荷載試驗(yàn)單截面采集通道少，但由于橋梁跨度大，需同時(shí)測試多個(gè)截面，不同測試截面間距大。使用傳統(tǒng)儀器通道數(shù)則需要布置多擴(kuò)展機(jī)箱，這將造成采集通道浪費(fèi)，現(xiàn)場布線困難，且較遠(yuǎn)處測試信號易衰減。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用方便、集成化程度高的橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種中小型橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，該裝置包括相連接的NICompactDAQ機(jī)箱和計(jì)算機(jī)，所述NICompactDAQ機(jī)箱中安裝有NI9237數(shù)據(jù)采集板卡或NI9234數(shù)據(jù)采集板卡，所述NI9237數(shù)據(jù)采集板卡上連接有電阻式應(yīng)變花、電阻式應(yīng)變片和電子百分表，所述NI9234數(shù)據(jù)采集板卡上連接有IEPE加速度傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)(I)使用本實(shí)用新型的裝置，所有數(shù)據(jù)采集均可集成于一套數(shù)據(jù)采集儀器，采集不同數(shù)據(jù)選用不同采集板卡即可，配置方便。(2)本實(shí)用新型的裝置可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)自動(dòng)采集。(3)使用本實(shí)用新型的裝置在數(shù)據(jù)采集過程及參數(shù)配置時(shí)均通過軟件控制實(shí)現(xiàn)，節(jié)省人力資源。(4)使用本實(shí)用新型的裝置采集到的數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳輸并直接存入控制電腦，無需人工輸入數(shù)據(jù)。(5)裝置體積小、質(zhì)量輕、便于攜帶，同時(shí)無需額外配置發(fā)電機(jī)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。以下結(jié)合實(shí)施例與附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參考圖1，本實(shí)用新型的中小型橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置包括相連接的NICompactDAQ機(jī)箱和計(jì)算機(jī)，所述NICompactDAQ機(jī)箱中安裝有NI9237數(shù)據(jù)采集板卡或NI9234數(shù)據(jù)采集板卡，所述NI9237數(shù)據(jù)采集板卡上連接有電阻式應(yīng)變花、電阻式應(yīng)變片和電子百分表，所述NI9234數(shù)據(jù)采集板卡上連接有IEPE加速度傳感器。裝置采用模塊化的數(shù)據(jù)采集板卡，根據(jù)橋梁荷載試驗(yàn)各階段各工種的需求自行搭配，完成橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的任務(wù)，傳感器所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)NI數(shù)據(jù)采集板卡輸入至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。NI CompactDAQ機(jī)箱是美國國家儀器公司生產(chǎn)的CompactDAQ數(shù)據(jù)采集平臺(tái),其為一個(gè)多槽的機(jī)箱用于數(shù)據(jù)采集板卡的安裝及連接，并通過網(wǎng)線或USB接口與電腦相連。多種數(shù)據(jù)采集板卡可用于各種模擬、數(shù)字信號的采集，所有數(shù)據(jù)采集板卡均支持熱插拔，使用方便可靠性高。在使用裝置對橋梁的靜載荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)先在控制截面(如跨中、1/4跨截面、墩頂截面)布設(shè)電阻式應(yīng)變片、電阻式應(yīng)變花和電子百分表，其中電阻式應(yīng)變片和電阻式應(yīng)變花進(jìn)行應(yīng)變測量，電子百分表進(jìn)行撓度測量;接著將布設(shè)好的傳感器通過屏蔽電纜連接至CompactDAQ機(jī)箱中的NI9237采集板卡;NICompactDAQ機(jī)箱接通電源,并與計(jì)算機(jī)連接；打開計(jì)算機(jī)中的DAQmx驅(qū)動(dòng)軟件，自動(dòng)識(shí)別采集硬件，連接成功后，啟動(dòng)LabVIEW數(shù)據(jù)采集軟件，進(jìn)行采集參數(shù)配置，設(shè)置完成后開始試驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)開始階段，選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文檔及格式，點(diǎn)擊軟件界面開始按鈕，開始采集數(shù)據(jù)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)點(diǎn)擊結(jié)束按鈕結(jié)束數(shù)據(jù)采集。在使用裝置對橋梁的動(dòng)載荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)[0028]先在跨中截面、1/4截面布設(shè)IEPE加速度傳感器，IEPE加速度傳感器對橋梁振動(dòng)的加速度進(jìn)行測量；將布設(shè)好的傳感器通過屏蔽電纜連接至NICompactDAQ機(jī)箱中的NI9234采集板卡;打開電腦DAQmx驅(qū)動(dòng)軟件，自動(dòng)識(shí)別采集硬件，連接成功后，啟動(dòng)LabVIEW數(shù)據(jù)采集軟件，進(jìn)行采集參數(shù)配置，設(shè)置完成后開始試驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)開始階段，選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文檔及格式，點(diǎn)擊軟件界面開始按鈕，開始采集數(shù)據(jù)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)點(diǎn)擊結(jié)束按鈕結(jié)束數(shù)據(jù)采集。當(dāng)橋梁的測點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)時(shí)可采用NICompactDAQ無線機(jī)箱進(jìn)行擴(kuò)展，該機(jī)箱可 通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)直接與帶有無線網(wǎng)卡的計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求1. 一種中小型橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，該裝置包括相連接的NICompactDAQ機(jī)箱和計(jì)算機(jī)，所述NICompactDAQ機(jī)箱中安裝有NI9237數(shù)據(jù)采集板卡或NI9234數(shù)據(jù)采集板卡，所述NI9237數(shù)據(jù)采集板卡上連接有電阻式應(yīng)變花、電阻式應(yīng)變片和電子百分表，所述NI9234數(shù)據(jù)采集板卡上連接有IEPE加速度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種中小型橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集裝置。該裝置包括相連接的NICompactDAQ機(jī)箱和計(jì)算機(jī)，所述NICompactDAQ機(jī)箱中安裝有NI9237數(shù)據(jù)采集板卡或NI9234數(shù)據(jù)采集板卡，所述NI9237數(shù)據(jù)采集板卡上連接有電阻式應(yīng)變花、電阻式應(yīng)變片和電子百分表，所述NI9234數(shù)據(jù)采集板卡上連接有IEPE加速度傳感器。使用本實(shí)用新型的裝置，所有數(shù)據(jù)采集均可集成于一套數(shù)據(jù)采集儀器，采集不同數(shù)據(jù)選用不同采集板卡即可，配置方便，且可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)自動(dòng)采集。
文檔編號G01N3/02GK202485977SQ20122011450
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者劉勇, 吳向男, 孟極, 李斌, 梁鵬, 樓燦洪, 王旭, 王秀蘭, 趙卓顯, 郭立明 申請人:長安大學(xué)