沥青路面层间抗拉强度检测仪制造技术

本发明专利技术公开了一种沥青路面层间抗拉强度检测仪，包括机架、驱动电机、夹紧机构、位于夹紧机构上方且由驱动电机通过传动件向上拉拔被检测件的拉拔机构及对作用在被检测件上的拉拔力进行实时检测的力传感器，还包括对力传感器所检测信号进行分析处理并根据处理结果相应对驱动电机进行控制的数据采集及控制系统，以及与数据采集及控制系统相接的上位机；力传感器接数据采集及控制系统，驱动电机为步进电机，数据采集及控制系统为ＭＳＰ４３０单片机且其与上位机之间通过ＵＳＢ接口进行双向通信。本发明专利技术机械结构合理、体积小、重量轻且自动化程度高、使用操作简便，能有效对被检测件进行实时监测和控制且测试精度大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗拉强度检测装置，尤其是涉及一种新青路面层间抗 拉强度检测仪。
技术介绍
根据沥青路面的施工特点，首先施工完成碎石层，接着再在所形成碎 石层上撒乳化沥青后铺设沥青基层，之后在所铺设沥青基层上撒乳化沥青 后铺设沥青面层，因此，在碎石层与沥青基层之间便会形成游历粘结层， 并且在沥青基层与沥青面层之间也会形成面层粘结层。据资料统计分析， 上述两个粘结层对路面的使用性能影响很大。因此，控制施工过程中粘结 层的施工质量具有重要的意义。实践中，评定粘结层质量的指标大多釆用 的是粘结层的抗剪强度、粘结强度和抗拉强度。对沥青路面层间抗拉强度进行检测的抗拉强度检测仪，主要由机械机 构以及与该机械结构配套使用的数据釆集和分析系统组成，但现有检测仪 的机械部分没有夹持被检测件的夹紧机构，而是将一个拉盘通过环氧树脂 粘在被测试件上表面，这样不仅时间很长，而且受室外环境温度影响很大， 另外，每做完一个试样，要将拉盘与试样分离及清理拉盘表面残留物也相 当费工费时，使用很不方便，且不具备室内、室外均能试验两种功能，其 数据釆集和分析系统也不同程度地存在测试精度较低且自动化程度不高 等不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种沥青路面层间抗拉强度检测仪，其机械结构合理、体积小、重量轻且自4动化程度高、使用操作简便，能有效对被检测件进行实时监测和控制且测 试精度大大提高，同时在室内室外均能进行试验。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是 一种新青路面层间抗 拉强度检测仪，包括机架、驱动电机、固定在机架内侧底部的用于夹持被 检测件的夹紧机构、位于所述夹紧机构上方且由驱动电机通过传动件向上 拉拔被检测件的拉拔机构以及对作用在被检测件上的拉拔力进行实时检测的力传感器，其特征在于还包括对力传感器所检测信号进行分析处理 并根据处理结果相应对驱动电机进行控制的数据釆集及控制系统，以及与 所述数据采集及控制系统相接的上位机；力传感器接所述数据釆集及控制 系统，所述驱动电机为步进电机，所述数据釆集及控制系统为MSP430单 片机且其与所述上位机之间通过USB接口进行双向通信。所述MSP430单片机为MSP430F14x系列单片机。所述MSP430单片机为单片机MSP430F149。所述传动件包括由步进电机进行驱动的蜗轮蜗杆以及与所述蜗轮蜗 杆通过螺紋进行连接的竖向螺杆组成；力传感器安装在螺杆与所述拉拔机 构之间；所述拉拔机构由固定在力传感器下方的竖向拉杆和对被检测件进 行拉拔的拉拔卡盘，拉拔卡盘固定在拉杆下方。还包括固定在所述机架内侧上部且对螺杆上端部位置进行实时检测 的限位开关，所述限位开关接所述数据采集及控制系统。所述机架由位于底部的下底座以及从下至上依次安装在下底座上的 上底座、中机架、隔板和顶盖；所述步进电机通过同步带驱动蜗杆动作， 螺杆对应从上至下依次套装在隔板、蜗轮和中机架内部中部，螺杆与隔板 和中机架之间均通过止推轴承进行连接；竖向拉杆和拉拔卡盘均位于上底 座内部。所述拉拔卡盘与拉杆之间通过联结螺母进行连接。 所述夹紧装置为从四周对被检测件进行夹紧的夹片。 所述夹片的数量为三个且三个夹片呈均匀布设。还包括对所述被测试试样位移进行实时检测的位移传感器，所述位移 传感器接所述数据釆集及控制系统；所述传动件上设置有回零机构。本专利技术与现有技术相比具有以下优点，1、主要由机械机构以及与该 机械结构配套使用的数据采集和分析系统组成，其机械结构简单合理且各 部分连接紧凑，主要存在以下优点①结构简单，主要釆用传递力矩大的 蜗轮蜗杆传动副和丝杠螺母传动副。②重量轻，上部箱体釆用铝合金制造,下部受力部分采用成型钢材制造；仪器总重量小于15千克，携带和搬运方便。③拉拔卡盘采用独特式的三卡片结构，容易卡紧试样不易脱落和滑 移，越拉越紧，同时安装和拆卸方便，能够快速完成沥青路面层间抗拉强 度检测。④安装了室内底座，可以完成实验室内部的试验，实现了检测仪在现场和室内都能完成试验的功能要求。2、数据采集和分析系统具体釆 用MSP430单片机，它是一种16位超低功耗的混合信号处理器(Mixed Signel Processor)，其将许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一 个芯片上，以提供"单片"解决方案，其主要特点有①超低功耗，MSP430 系列单片机堪称目前世界上功耗最低的单片机，其应用系统可以做到用一 枚电池使用10年；②强大的处理能力，MSP430系列单片机是16位单片机， 采用了精简指令集(RISC)结构；③高性能模拟技术及丰富的片上外围模 块；④系统工作稳定，MSP430单片机均为工业级器件，运行环境温度_40~ 85°C,运行稳定且可靠性高；⑤方便且高效的开发环境，目前应用较为广 泛的是FLASH型，器件内部有JTAG调试接口 ，还有可电擦写的FLASH存 储器，可以通过JTAG接口将程序下载到FLASH内，同时也可以JTAG接口 控制程序运行、读取片内CPU状态，整个开发过程可在同一个软件集成环 境中进行。3、数据釆集和分析系统与上位机之间通过USB接口进行双向 通信，总之，本专利技术能够实现对拉拔力与位移等各种数据进行实时地釆集 分析与处理，其数据检测部分主要利用USB软、硬接口技术，实现了计算 机即上位机的实时检测和控制功能，同时开发相应的计算机应用程序，实 现了测试仪的自动化程度；另外，本专利技术不仅能够应用于施工现场实时检6测，而且还可以应用于实验室室内试验，不仅能够完成釆集数据而且还具 备实时显示的功能，可以看到拉拔强度随位移变化的曲线，提高了测试的 精度和自动化程度。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图l为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术数据釆集及控制系统的电路原理图。 附图标记说明1—-下底座；2 —-夹片；3—-上底座；4—-拉拔卡盘；5 —-联结螺母；6 —-拉杆；7 —-力传感器；8 —-螺杆；9 —-步进电机；10-一带轮；11-一顶盖；12-—提手；13-一限位开关；14-一隔板；15-一止推轴承；16-_蜗轮；17-一蜗杆；18-一内六角圆柱头螺栓;19-一同步带；20-_中机架。具体实施例方式如图1所示，本专利技术包括机架、驱动电机、固定在机架内侧底部的用 于夹持被检测件的夹紧机构、位于所述夹紧机构上方且由驱动电机通过传 动件向上拉拔被检测件的拉拔机构、对作用在被检测件上的拉拔力进行实时检测的力传感器7以及对所述被测试试样位移进行实时检测的位移传感 器，还包括对力传感器7所检测信号进行分析处理并根据处理结果相应对 驱动电机进行控制的数据釆集及控制系统，以及与所述数据釆集及控制系 统相接的上位机；力传感器7与所述位移传感器均接所述数据采集及控制 系统，所述驱动电机为步进电机9,所述数据采集及控制系统为MSP430 单片机且其与所述上位机之间通过USB接口进行双向通信。所述MSP430单片机为MSP430F14x系列单片机。本实施例中，所述MSP430单片机为单片机MSP430F149。所述传动件包括由步进电机9进行驱动的蜗轮蜗杆以及与所述蜗轮蜗杆通过螺紋进行连接的竖向螺杆8;力传感器7安装在螺杆8与所述拉拔机构之间；所述拉拔机构由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面层间抗拉强度检测仪，包括机架、驱动电机、固定在机架内侧底部的用于夹持被检测件的夹紧机构、位于所述夹紧机构上方且由驱动电机通过传动件向上拉拔被检测件的拉拔机构以及对作用在被检测件上的拉拔力进行实时检测的力传感器（７），其特征在于：还包括对力传感器（７）所检测信号进行分析处理并根据处理结果相应对驱动电机进行控制的数据采集及控制系统，以及与所述数据采集及控制系统相接的上位机；力传感器（７）接所述数据采集及控制系统，所述驱动电机为步进电机（９），所述数据采集及控制系统为ＭＳＰ４３０单片机且其与所述上位机之间通过ＵＳＢ接口进行双向通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕彭民，宋绪丁，吴浩，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]