[实用新型]一种建筑构件预应力张拉自动检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑构件预应力检测领域，具体涉及一种建筑构件预应力张拉自动检测系统。

背景技术

桥梁建设中预应力混凝土的基本原理：在混凝土与钢筋混凝土结构或构件承受外荷载之前，为提高构件的刚度，增加构件的耐久性，推迟裂缝出现的时间，可提前对将受拉构件中的钢筋施加预应力，使得被施加预应力张拉的混凝土结构或构件提前承受拉力，进而使得其产生一定的形变，来应对钢筋所受到的载重，包括桥梁自身重量、车辆、风、雪、地震等的作用，以达到使结构或构件在荷载作用下不致开裂或推迟开裂，或减小裂缝宽度。多数情况下，预加应力是通过张拉预应力筋来实现的。

预应力张拉的有效施工在桥梁建设中占据了很大的重要性，因此为了给构件施加可靠的预应力，在预应力张拉施工中张拉拉力大小及张拉伸长量的检测就变得尤为重要，一台便携、精确、高效的预应力张拉检测系统将对预应力张拉的有效施工带来良好的效果。

国内目前的通用做法是采用张拉应力控制，张拉伸长值校核的双重控制方法。预应力张拉多数由千斤顶和油泵的组合系统来完成的，而油泵的压力则是由压力表来显示的，张拉的长度是经过钢尺测量换算得来。如果需要进行同步张拉，则是通过人工做手势或对讲机等方式完成。虽然这些施工工艺操作简单，成本较低，但却存在拉力误差大，伸长值不能准确测试和不能同步控制等问题。

传统的预应力张拉施工存在以下几点问题：

(1)浪费过多的人力。在张拉过程中，施加张拉拉力需要两个人共同完成，数据的测量及记录又需要两个人同时进行，这种情况下，一台设备需要四个人花费大量的时间完成应力施加的过程，因此传统的施工过程中浪费的人力太多。

(2)不能实现张拉拉力和张拉伸长值同步。张拉过程中大多采用双重控制的方法以保证预应力张拉结构的安全性和可靠性，所谓双重控制即应力控制和张拉过程管理。张拉的拉力是在油压表示数稳定之后获取的，而此时张拉伸长值已经确定，如果张拉伸长值超过了规定值，则张拉施工就失败了。因此，传统的方法不能实现实时同步。

(3)张拉伸长量及液压压力测量不准确。在当前的施工操作过程中，大多采用人工的方法，这种方法是借助于钢尺测量预应力筋的伸长长度，因此测量时误差较大，测量过程用时过长，出现不可预知的人为因素过多，测量的结果都采用的是人工记录的方法，在记录过程中也可能会出现较大的错误。

面对目前预应力张拉施工中存在的问题，改进施工方案，设计出更加高效、便捷并且精度高的检测设备成为目前预应力张拉施工中迫切需要解决的问题。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种建筑构件预应力张拉自动检测系统，包括：主控制器、位移传感器、液压传感器和信号转换模块，还包括：多路模拟开关、信号放大模块、AD转换模块和光耦隔离器，所述位移传感器和液压传感器把液压和位移转化为4-20mA的模拟电信号经电流-电压转换电路传给多路模拟开关，所述多路模拟开关送出的电压信号经过信号放大模块和AD转换模块变为主控制器可接收的频率信号，再经过光耦隔离传给主控制器，经过主控器处理的信号通过信号转换模块发送到显示器，所述位移传感器和液位传感器均与电流-电压转换电路，所述的电流-电压转换电路与多路模拟开关连接，所述多路模拟开关与信号放大模块连接，所述信号放大模块与AD转换模块连接，所述AD转换模块与光耦隔离器连接，所述光耦隔离器连接主控制器，所述主控器与信号转换模块连接。

所述信号转换模块为RS485转WIFI模块用于实现远程无线显示数据显示与管理。

所述AD转换模块用于将电压信号转换成频率信号，所述AD转换芯片的-IN引脚通过20k电阻AR38接接至电压输入端，所述AD转换芯片的+IN引脚通过1k电阻AR39b接地，所述AD转换芯片的VOUT引脚与-IN引脚之间连接有1000pf的电容AC26，该AD转换芯片的Cos引脚通过100p的电容AC28接地，该AD转换芯片的fout引脚接一个光耦器件后输到单片机的IO口，该AD转换芯片采用15V双极性供电。

所述多路模拟开关内部设有采集校正电路，所述采集校正电路在对输入信号进行采集的同时，对通道进行实时校正，以抑制输入信号处理电路漂移对信号处理的影响。

所述液压传感器和位移传感器把液压和位移转化为4-20mA的模拟电信号后经过电流-电压转换电路把电流转换为电压送给多路模拟开关。