一种钢筋应变采集无线传输装置制造方法及图纸

一种钢筋应变采集并无线传输装置，涉及一种钢筋应变采集传输装置，所述装置包括接长钢筋、对焊、钢筋计、电缆组成；其特征在于，所述接长钢筋（1）中间经过对焊（2）连接钢筋计（3），电缆（4）引出在钢筋计（3）外部，钢筋计（3）和与之连接的电阻经过AD转换器连接单片机；装置的发射部分由钢筋计、分压电阻、2.4G模块和一个单片机组成；装置的接受部分由单片机和显示屏构成，发射部分的传感器钢筋计预先埋设在建筑物内部并将钢筋计引出电缆（3）与发射部分的电路板相连接。本实用新型专利技术接收设备连接多个发射设备进行多点测量时无需布线，把测量设备安装在被测位置后，供电即可测量，无需工人在场，打开接收设备即可查看数值。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋应变采集无线传输装置
本技术涉及一种钢筋应变采集并传输装置，特别是涉及一种钢筋应变采集无线传输装置。
技术介绍
现有的钢筋应变采集装置不具有无线测量的功能，安装测量供电后开始测量时须有工人在现场，查看数值，非常不方便。且实现不了多点测量，接收设备只能连接一个发射设备进行单点布线测量工作效率不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种钢筋应变采集无线传输装置，该装置增加了无线测量的构造实现多点测量，接收设备连接多个发射设备进行多点测量时无需布线，把测量设备安装在被测位置后，供电即可测量，无需工人在场，打开接收设备即可查看数值。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种钢筋应变采集无线传输装置，所述装置包括接长钢筋、对焊、钢筋计、电缆组成；所述接长钢筋中间经过对焊连接钢筋计，电缆引出在钢筋计外部，钢筋计和与之连接的电阻经过AD转换器连接单片机；装置的发射部分由钢筋计、分压电阻、2.4G模块和一个单片机组成；装置的接受部分由单片机和显示屏构成，发射部分的传感器钢筋计预先埋设在建筑物内部并将钢筋计引出电缆与发射部分的电路板相连接。所述的一种钢筋应变采集无线传输装置，所述装置发射部分钢筋计和外部的两个高精度电阻串联。所述的一种钢筋应变采集无线传输装置，所述串联后的电阻两端连接直流电VCC，并与AD转换器相连。所述的一种钢筋应变采集无线传输装置，所述AD转换器的PIN3连接直流电VCC。所述的一种钢筋应变采集无线传输装置，所述显示部分液晶屏通过串行的方式与单片机进行连接。本技术的优点与效果是：1.本技术在普通的钢筋应变采集装置的基础上，增加了无线测量的功能，安装测量部分供电后即可开始测量。安装后无需工人在现场，只需要打开接收设备即可查看数值。2.本技术多点测量，接收设备可以连接多个发射设备在进行多点测量时无需布线，只需要把测量设备安装在被测位置。附图说明图1为本技术装置构成示意图；图2为本技术钢筋计内电阻连接示意图；图3为本技术发射部分电路构成组图；图4为本技术接受部分电路构成组图。图中部件：接长钢筋1、对焊2、钢筋计3、电缆4。具体实施方式下面结合附图所示实施例对本技术进行详细说明。本技术包括接长钢筋1、对焊2、钢筋计3、电缆4组成；接长钢筋1中间经过对焊2连接钢筋计3，电缆4引出在钢筋计3外部，钢筋计3和与之连接的电阻经过AD转换器连接有单片机；本技术发射部分是钢筋计、分压电阻、2.4G模块和一个单片机组成。本部分有多个，以便于多点的监控和测量；第一部分发射部分是钢筋计和外部的两个已知电阻值的高精度电阻串联，串联后两端加上直流电VCC，然后通过AD转换器得到直流电VCC的电压和钢筋计内部每个电阻分得的电压。AD转换器的PIN3连接直流电VCC测得两电阻串联时两端加的总电压、PIN1连接的是钢筋计其中一个电阻和一个已知电阻值的高精度电阻串联的节点获得钢筋计中一个电阻的分得的电压、另一个钢筋计内部电阻分得的电压值也是如此得到，以此电压信息间接得到电阻值。2.4G模块通过单片机的P12-P17引脚与单片机进行通讯。接受部分由单片机和显示屏构成，实时显示各个点位测量得到的值。在实施监测时将第一部分发射部分的传感器钢筋计预先埋设在建筑物内部并将钢筋计引出线与第一部分发射部分的电路板相连接。显示部分是利用LCD12864液晶屏通过串行的方式与单片机进行连接，单片机的P32-P39引脚控制液晶屏数据DB0-DB7引脚，单片机的P26-P28引脚连接液晶屏的命令引脚RS、R/W、E三个引脚，通过这些控制显示。2.4G模块通过P12-P17引脚与单片机进行通讯，把得到的信息送给单片机，单片机显示。接通电源，第一部分即开始监控应变变化值并通过无线电进行发射；第二部分通过各个2.4G模块接收得到的信息，进行处理，分别显示出每个点的变化值。发射部分采用核心12C5A60S2单片机，此种单片机结构简单、内部程序容量合适、价格低，兼容8051指令集。发射部分采用NRF24L01为发射芯片，AD采集器为电阻测量单元，以此来反映钢筋应变的变化量。钢筋计内部的两个电阻是串联的，工作时将钢筋计内部的两个电阻的连接节点，即图2中的红色引出线连接到电源负极、图2中的白绿线与图3中的已知电阻值的高精度电阻R12串联，节点连接到图3中的AD转换器的IN2引脚测量电压、图2中的黑蓝线与图3中的已知电阻值的高精度电阻R10串联，节点连接到图3中的AD转换器的IN1引脚测量电压。最后由如下公式算得混凝土应变片电阻值得知电阻的变化量从而得知应变量：以上公式1-1中R1为已知电阻值的高精度电阻R10、R12，V1为钢筋计内部两个电阻两端分得到的电压，V0为R10、R12与钢筋计内部电阻串联后两端的总电压值，R0则为被测电阻以此公式求得R0，以此得到钢筋应变量。发射部分经AD转换器采集电压并由单片机根据公式1-1计算出钢筋计内部两个电阻的阻值后，再由单片机将钢筋及内部的阻值和事先写好的通讯协议编写命令用来给接收端设备识别信号（不同的发射设备在程序中写有不同的地址和相应的编号，接受端单片机在收到信号后先核对地址确认是自己的设备后根据地址匹配编号再进行显示），然后通过单片机的P12-P17引脚控制NRF24L01无线芯片把数据通过无线电的形式发送出去。接收部分采用12C5A60S2单片机、NRF24L01作为接收无线电信号的芯片、另有一块LCD12864液晶显示屏显示出各个点的变化量，接收端单片机的主要工作是根据收到的信息进行分析。接受部分通过发射部分发出的钢筋计内部电阻值R1、R2通过如下公式1-2得到电阻比。通过与不受力时的电阻比相减得到电阻比变化值ΔZ，ΔZ又与钢筋应变Δδ有如下关系：Δδ=fΔZ；常数f为仪器最小读数，单位为MPA/0.01%然后单片机再根据无线电信号、转化得到变化量后通过单片机的P26-P28和P32-P39控制液晶屏显示。显示屏将数据地址编号和钢筋应变值匹配显示在显示屏上，以此完成整个工作过程。操作时，将钢筋计埋设于混凝土内，钢筋计连接杆与所要测量的钢筋通过焊接或螺套连接在一起，当钢筋的应力发生变化而引起差阻式感应组件发生相对位移，从而使得感应组件上的两根电阻丝的电阻值发生变化，其中一根R1减小（增大），另一根R2增大（减小），通过电阻分压AD（模拟信号和数字信号转换器，以下简称AD转换器）转换器采集，单片机测量其电阻比变化而得到钢筋应力的变化量。钢筋计可同时测量温度电阻的变化，经换算即为测点处的混凝土温度测值。通过2.4G通信频率进行通讯，并通过单片机辅助进行各部分的工作协调和数据分析工作。本技术钢筋应变采集与无线传输装置用于监测岩土工程混凝土建筑物的应力，适用于长期埋设在水工建筑物或其它建筑物内部，测量结构物内部的钢筋应力，或作为锚杆应力计埋设在需要加固的基岩、边坡及地下结构洞壁的钻孔中，监测锚杆中的轴向应力。钢筋应变采集与无线传输装置的测量传感器是埋设在建筑物内部的钢筋计。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢筋应变采集无线传输装置，所述装置包括接长钢筋、对焊、钢筋计、电缆组成；其特征在于，所述接长钢筋（1）中间经过对焊（2）连接钢筋计（3），电缆（4）引出在钢筋计（3）外部，钢筋计（3）和与之连接的电阻经过AD转换器连接单片机；装置的发射部分由钢筋计、分压电阻、2.4G模块和一个单片机组成；装置的接受部分由单片机和显示屏构成，发射部分的传感器钢筋计预先埋设在建筑物内部并将钢筋计（3）与发射部分的电路板相连接。

【技术特征摘要】
1.一种钢筋应变采集无线传输装置，所述装置包括接长钢筋、对焊、钢筋计、电缆组成；其特征在于，所述接长钢筋（1）中间经过对焊（2）连接钢筋计（3），电缆（4）引出在钢筋计（3）外部，钢筋计（3）和与之连接的电阻经过AD转换器连接单片机；装置的发射部分由钢筋计、分压电阻、2.4G模块和一个单片机组成；装置的接受部分由单片机和显示屏构成，发射部分的传感器钢筋计预先埋设在建筑物内部并将钢筋计（3）与发射部分的电路板相连接。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚威，
申请(专利权)人：沈阳工学院，
类型：新型
国别省市：辽宁,21