建筑材料收缩系数测试装置制造方法及图纸

一种建筑材料收缩系数测试装置，包括环境箱、转换箱、由信号放大电路、滤波调零补偿电路、模数（Ａ／Ｄ）转换组成的数据采集单元、计算机，其特征在于，计算机的一串口端与环境箱的串行通讯接口相连接；所述的数据采集单元至少还包括控制单元，该控制单元的控制选择端与各路转换箱分别相连，控制单元的串行接口端与计算机另一串口端相连接。所述的数据采集单元可采用应变仪，控制单元采用应变仪中的可编程并行输入／输出（Ｉ／Ｏ）接口，该Ｉ／Ｏ接口分别与各路转换箱相连接；该数据采集单元还可采用数据采集卡，控制单元采用Ｉ／Ｏ板。本实用新型专利技术满足了建筑材料收缩系数测试的系统性、稳定性及自动化，提高了测试的精度。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及材料系数测试装置，具体地说，涉及一种建筑材料收缩系数测试装置。目前，建筑材料的收缩系数通常采用机械测试法和电测法。其中，机械测试法是采用诸如千分表、杠杆引伸仪和表式引伸仪等机械测定装置来完成测试，不但费时费力，而且测试结果的精度差，不能满足用户在实际应用中的需求；而电测法测试装置一般是通过应变仪和应变传感器相结合的方法实现的，相对而言，测试更为方便且精度要高。应变仪部分一般分为两种一种是无专门数据处理设备的应变测试装置；另一种是可以与计算机通信的应变测试装置。所述的无专门数据处理设备的建筑材料收缩系数装置，一般是由应变仪、环境箱、输出设备三大部分组成。其中，应变仪用于放大并检测微弱的物理量；环境箱为试件的测试提供所需的温度、湿度环境；输出设备用于将应变仪放大的信号进行显示或记录。如附图说明图1所示，通过粘贴在置于环境箱中的建筑材料测试试件的应变片，向应变仪输出应变片测试信号，应变仪将检测到的微弱电信号放大后通过输出设备进行显示或记录。上述的三大部分不是从系统观点组合在一起的，仅仅是由于使用的需要简单地连接在一起。这种测试装置有以下缺点(1)由于未考虑环境箱和输出设备的影响，测试装置不具备系统性。即使应变仪本身的性能很好，在实际测试中由于环境箱带来的干扰却无法克服，其稳定性较差，测试精度也大打折扣。(2)在建筑材料性能测试中，数据量较大，由于上述测试装置未借助专门的数据处理设备，比如计算机，导致数据处理的工作量大，数据处理的精确度也较低。图2为可以与计算机通信的建筑材料收缩系数测试装置的连接示意图，参见图2所示，计算机将应变仪输出的数据进行采集和存储，这种可以与计算机通信的建筑材料收缩系数测试装置同样未解决系统性的问题，计算机仅仅负责了数据的存储和进行数据采集的功能，计算机不能对环境箱中的试件测试环境进行控制，也不能对试件进行自动的检测，所以测试过程仍很繁琐，浪费时间、人力和物力。如果要获得材料的收缩系数需另外计算，与计算机通信并未带来太大的方便和有益的效果。可见，上述装置均无法满足材料收缩性能测试的实际需求，其系统性、稳定性及自动化程度均不能满足用户的需要。本技术通过以下技术方案实现一种建筑材料收缩系数测试装置，至少包括环境箱、转换箱、由信号放大电路、滤波调零补偿电路、模数(A/D)转换组成的数据采集单元、计算机，其中，环境箱中试件的应变输出信号经转换箱输出到数据采集单元，数据采集单元的数据处理结果输出到计算机，其特征在于所述计算机的一串口端与环境箱的串行通讯接口相连接；所述的数据采集单元至少还包括控制单元，该控制单元的控制选择端与各路转换箱分别相连，控制单元的串行接口端与计算机另一串口端相连接。其中，所述计算机的一串口端与环境箱的串行通讯接口通过一转换接头相连接。所述的转换接头为JR485。所述环境箱的串行通讯接口为RS485。所述的数据采集单元为应变仪，该应变仪的串行接口与计算机的另一串口相连；所述的控制单元为应变仪中的可编程并行输入/输出接口，该接口分别与各路转换箱并行连接。所述应变仪的串行接口为RS232。所述可编程并行输入/输出接口芯片型号为8255。另，所述的数据采集单元还可以为数据采集卡。所述的数据采集卡为PCI总线的模数转换(A/D)采集卡。所述的数据采集卡插接于计算机PCI总线插槽内，所述的控制单元为插接于计算机插槽内的输入/输出(I/O)板，该I/O板输入端通过专用信号线与转换箱的输出端相连。因此，本技术所提供的建筑材料收缩系数测试装置，具有以下的优点和特点(1)通过计算机对环境箱的控制，把环境箱工作室的温度均匀度、波动度和温度偏差限制在最合适的范围，克服了环境箱带来的干扰，提高了测试的精度和稳定性，从系统的观点，结合控制系统的特点进行系统误差分配，实现了材料收缩系数测试的自动化，保证了系统精度。(2)通过计算机对转换箱的控制，可根据需要选择通道数，提高系统的灵活性和实用性，为材料配合比设计和性能评价提供参考和依据；为材料性能改善和新材料的专利技术提供基础，有益于控制工程的质量、评定工程标准、工程验收以及质量事故的检查与评定，有助于指导现场施工。(3)通过计算机对数据采集单元的控制，使之根据设定的参数自动进行数据采集；同时，计算机可进行软件滤波，提高了系统的精度；可用于与建筑材料有关的高校实验室、科研单位和施工单位，由于该装置代表了目前建筑材料收缩系数测试的需求，所以对测试装置开发的厂家也很有帮助。参见图3所示，图3为本技术的建筑材料收缩系数测试装置的连接示意图。置于环境箱中各试件的应变输出信号分别输出到各路转换箱中，经过各转换箱中的桥式转换电路转换后输入到数据采集单元，由数据采集单元中的滤波补偿调零电路、信号放大电路、模数(A/D)转换电路将信号进行滤波、补偿、调零、放大、A/D转换后，再将数字信号输出到计算机；该数据采集单元还包括一控制单元，用于控制进行多点测试和与计算机及外设的接口连接，控制单元的控制端分别与各路转换箱相连接，其串行接口端与计算机一串口端如COM1端相连接，计算机的另一串口端如COM2端与环境箱的串行通讯接口相连接。参见图4所示，图4为本技术实施例1中数据采集单元采用应变仪实现的建筑材料收缩系数测试装置连接示意图。该装置由硬件部分和软件部分组成，硬件部分分为环境箱、转换箱、静态电阻应变仪和计算机组成，转换箱采用级连方式进行连接，应变仪的信号输入端403与转换箱的桥压信号输入端402通过专用信号线相连，应变仪的控制输出405与转换箱的控制信号连接端401相连接，应变仪的RS232接口404与计算机的串口COM1相连，环境箱中的通讯口RS485通过JR485转换接头与计算机的串口COM2相连接。本实施例中，转换箱的型号为YZ-22，应变仪的型号为YJ-33，环境箱的型号为SDJ4025。如图5所示，图5为本技术实施例1中数据采集单元采用应变仪实现的电原理图，其中虚框内表示应变仪的电原理图。应变测试电桥的输出电信号经过转换箱输出到应变仪，经过应变仪中的放大器、A/D转换处理后输入到应变仪中的中央处理芯片(CPU)，通过CPU存储和处理数据后，将数据通过液晶显示器(LCD)显示，通过可编程并行输入/输出接口芯片8255完成应变的采集和对转换通道的控制。图6为本技术实施例1的计算机控制进行数据采集的软件流程图。首先设定转换箱的箱号和桥路形式，并正确连接应变传感器后，设置计算机与环境箱的通讯参数，计算机检测与环境箱和应变仪的通讯是否正常，若正常，在计算机中设置环境箱的工作程序、温度、湿度目标值等参数后，向环境箱发送开始工作的命令，达到设定温、湿度后，环境箱发出信号给计算机，计算机向应变仪发出命令，启动应变仪进行数据采集。数据采集完之后发出结束信号，计算机再通知环境箱到下一个设定值。数据采集完毕后，通过对输入计算机的数据进行处理后，测试结果分别以数据表和图形的方式在线或离线显示，并可存储、报表打印、历史数据统计及查询。参见图7所示，图7为本技术实施例2中，数据采集单元采用PCI总线的数据采集卡实现的连接示意图。整个数据采集单元用的是一块PCI总线的A/D采集卡，该卡直接插到计算机的PCI插槽中，采集到的数据直接放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑材料收缩系数测试装置，至少包括环境箱、转换箱、由信号放大电路、滤波调零补偿电路、模数（Ａ／Ｄ）转换组成的数据采集单元、计算机，其中，环境箱中试件的应变输出信号经转换箱输出到数据采集单元，数据采集单元的数据处理结果输出到计算机，其特征在于： 所述计算机的一串口端与环境箱的串行通讯接口相连接； 所述的数据采集单元至少还包括控制单元，该控制单元的控制选择端与各路转换箱分别相连，控制单元的串行接口端与计算机另一串口端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沙爱民，孙朝云，张娟，
申请(专利权)人：沙爱民，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]