专利名称：桥面防水层拉拔仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种桥面防水层拉拔仪，其主要用于测定防水层与混凝土桥面、防水层与沥青混合料面层间的粘结强度和在粘结力不足时的破坏型式，以便分析不同的桥面处理措施、沥青面层温度、桥面温度、沥青面层类型等因素对层间粘结力的影响规律。
背景技术：
国外的类似仪器，其工作原理和结构为将一金属板与柱形沥青试件通过环氧树脂相粘结，然后，给金属板施加可控制和可测量的拉力，将面层柱状试件与防水层和水泥桥面相分离。国内没有现成的类似仪器，测试时是利用低量程的拉力机或万能试验机进行试验。根据防水层现场检测要求，国内的试验方法只能用于室内试验，而不能用于现场测试。而国外的检测仪器也并非防水层检测的专用仪器，故体积较大，搬运困难，且该仪器不能在较大范围内改变拉拔速率，也不能与计算机进行通讯和试验数据的同步采集与处理。
发明内容
本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种桥面防水层拉拔仪，其结构紧凑，功能齐全，测试精度高，使用方便。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种桥面防水层拉拔仪，其特殊之处在于包括箱体，蜗轮、蜗杆通过轴承与箱体连接，螺杆与蜗轮螺纹连接，电机与蜗杆通过传动装置传动，螺杆下端部接测试系统中的传感器，拉杆上端与传感器连接，拉杆下端与拉拔盘连接。
上述螺杆上方可设有限位开关。
上述传感器可包括力传感器和位移传感器，力传感器和位移传感器与单片机连接。
上述拉拔仪上可设有通讯接口。
上述螺杆与蜗轮可用梯形螺纹连接。
上述拉拔盘与拉杆可通过连接螺母连接。
上述拉杆与连接螺母可采用球面方向连接。
上述限位开关可以是霍尔开关。
上述位移传感器可以是增量式编码器。
上述箱体可固定在底座上。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下1、本发明设计新颖，结构紧凑，功能齐全，测试精度高，使用方便。
2、本发明由单片机控制，微型点阵式打印机，可以打印出试验编号、时间、拉力、位移，速度等各种数据；双向位液晶显示器，可以随时显示试验参数，存贮器可以贮存20个试验的数据，还可在液晶显示器上查看各数据。
3、本发明还备有与计算机通信接口，可以与计算机连接进行数据处理，打印拉力-位移曲线图、打印报表等。
4、本发明主要技术指标如下1.拉伸速度0～50mm/min2.最大拉伸力10000N3.最大位移30mm4.存贮量20个试验的数据5.数据采集率0.1mm采集一次。
6.位移精度0.5mm。
7.拉力精度 1％5、本发明主要功能如下1.具备RS232C串行接口。
2.掉电数据保存，最大20组数据。
3.微型打印，可打印简单数据报表。
4.自动日历及时间。
5.可在微机上提取数据并计算显示拉拔曲线。
6.在微机上打印报表及曲线。
四
图1为本发明的结构原理图；图2为拉拔参数输入界面示意图；图3为拉拔参数输入确定界面示意图；图4为启动拉拔界面示意图；图5为拉拔过程界面示意图；图6为拉拔数据查看界面示意图；图7为拉拔仪主界面示意图；图8为通讯端口设置窗口示意图；图9为查询选择窗口示意图；图10为数据提取编号选择窗口示意图；图11为数据提取过程中显示进度表。
图12为存储器清空口令验证界面示意图；图13为数据显示窗口示意图；图14为图形显示曲线示意图；
图15为报表界面示意图。
五具体实施例方式参见图1，桥面防水层拉拔仪主要用于测定防水层与混凝土桥面、防水层与沥青混合料面层间的粘结强度和在粘结力不足时的破坏型式，以便分析不同的桥面处理措施、沥青面层温度、桥面温度、沥青面层类型等因素对层间粘结力的影响规律，试验结果可以用于选择防水材料，现场检测判定防水层施工质量。适用于检测卷材类和涂膜类防水层质量。试验方法是给拉拔盘逐渐施加拉力，测试系统不断采集力与位移数据并于以存贮、直至沥青混凝土试件与防水层脱离。本发明包括底座1，底座1是仪器的基础，所有零件都由底座1支承，从仪器工作时的稳定性考虑，选用比较厚实的铸铁件。箱体用螺丝固定在底座1上，蜗轮10、蜗杆11通过轴承与箱体联接，螺杆6与蜗轮10用梯形螺纹联接，螺杆6下端部接力传感器5，拉杆4上端与力传感器5连接，拉杆4下端通过连接螺母3与拉拔盘2连接，拉杆4与连接螺母3采用球面方向联接，可自动补偿机体与被测面的不垂直度，使测试值精确。电机7与蜗杆11用同步带传动，螺杆6上方设有限位开关9。传感器包括力传感器5和位移传感器，力传感器5和位移传感器与单片机连接。故虑到拉拔时的速度可调，位移和力的测定选用单片机控制，步进马达驱动，增量式编码器测距离、力传感器测力、霍尔开关定位等新技术，实现机电一体化，完全达到了仪器的技术指标。底部承压部分采用三点式接触。拉拔盘连接螺母、拉杆均选用不锈钢加工，坚固耐用外观漂亮。另外，箱体上部设有提手8，便于移动。
实际工作时，电机通过同步带驱动蜗杆蜗轮旋转，带动螺杆6、拉杆4、联接母3、拉拔盘2等实现拉拔功能，测试系统通过传感器不断采集力与位移数据并于以存贮。
本发明实际操作步骤如下1.系统上电系统上电后首先进行电机归位工作，归位工作完成后显示拉拔参数输入，此时用户可通过编码开关输入拉拔所用的编号和速度，拉拔参数输入界面如图2所示。
2.拉拔参数输入用户通过拨动编码开关，设置拉拔参数。
系统规定，拉拔编号必须从0开始，最大为19，共20组。
输入拉拔编号时，要遵从从小到大依次增加的原则。如果已做了3组拉拔，则用户可进行下一次拉拔的编号输入范围为0..3，即用户一方面可重做以前的编号(0-2，覆盖原数据)，一方面可进行下一次拉拔(编号为3时)。
3.参数输入确定参数输入完成后，按“确定”键，系统首先下降，显示器显示“Downing…”。下降30mm后自动停止，显示器显示“Press Start to Run”，此时界面如图3所示4.启动拉拔系统就绪状态下，按“启动”按键，系统开始搜索受力点，此时屏幕显示“Search Strength”，如图4所示当系统检测到受力点后，即自动开始拉拔，同时测量位移量和拉力，并在屏幕上进行实时显示。
5.拉拔过程拉拔时，屏幕上第一行为拉拔最大的拉力及其对应的位移，第二行显示当前拉拔的拉力和位移，第三行显示拉拔已用的时间(秒)。界面如图5所示。
6.拉拔完成当系统发现拉力开始下降(当前点的拉力为最大拉力的20％)时，停止拉拔，取最大值为拉拔拉力。同时为了防止异常情况出现，系统增加了一些预防措施·当系统始终没有找到受力点，拉拔运行到限位开关后，停止拉拔，提示“Not find streng”。
·当系统始终没有找到拉力下降点，而电机行程达30mm时，停止拉拔，提示“Not find streng”。
·当系统始终没有找到拉力下降点，而拉拔运行到限位开关后，停止拉拔，取最大值为拉拔值。
拉拔过程完成后，显示拉拔最后结果，同时提示用户按“确认”键进行下一步操作。
7.拉拔数据查看参见图6，系统带有掉电保存存储器，拉拔的数据都被保存起来。用户可在电机归位后，按“查看”按键，系统要求用户输入要查看的数据编号，输入完成后，按“确定”即显示该组数据，如果数据多于一屏，可按“确认”键进行翻页查看，任意时刻可再次按“查看”返回要求用户输入要查看的编号的界面。
8.报表打印拉拔完成后，用户可将拉拔结果通过微型打印机打印出来。
用户在电机归位后，按“查看”按键，系统要求用户输入要查看的数据编号，此时按“打印”即可将拉拔数据打印出来。打印完成后，再次按“查看”可返回9.数据上传功能拉拔仪配有RS232C接口，可与拉拔仪配套的上位机软件进行通讯。通过上位机软件，可将拉拔仪中的数据提取到计算机并进行各种处理。
(二)拉拔仪上位机软件使用说明拉拔仪上位机软件为拉拔仪配套软件，功能为从拉拔仪中提取数据，并将数据生成数据、曲线报表打印输出。软件可运行于Win98、Win2000、WinXP操作系统下。
运行安装盘中的setup.exe文件，安装软件。安装完成后从Window’s桌面“开始”、“程序”、“拉拔仪上位机软件”菜单下运行“拉拔仪数据处理系统”，软件执行后显示主界面。
拉拔仪主界面如图7所示·将鼠标移动到按钮上即有按钮功能提示。
以下根据主界面菜单项，对拉拔仪上位机软件的各个功能作一说明。
1.通讯口设置。
用户在进行数据通讯前，必须保证与拉拔仪连接的计算机串口选择正确，否则通讯将联系不上。在菜单“系统参数\通讯口设置”下，用户可选择所使用的端口号。窗口如图8所示拉拔仪与计算机通讯的参数如下波特率2400； 校验位无； 数据位8； 停止位1·在串口设置窗口中，只允许用户修改端口号。
2.数据查询用户在提取数据前可先对拉拔仪中的数据进行查询。查询的内容包括1)拉拔仪存储器中有效的编号范围；2)指定编号的数据的信息(包括日期、速度、最大力、最大力对应位移等信息)。
查询选择窗口如图9。
查询的结果显示在主窗口的状态栏上，如果指定编号查询时，用户输入的编号超过拉拔仪存储器中编号的最大值时，显示告警信息。
3.数据提取系统允许用户逐个或同时将各编号数据提取过来。编号选择窗口如图10。
允许选择想要提取的编号后，按“确定”即可将数据提取。
数据提取过程中，显示进度如图11。
·编号选择时，系统自动根据存储器中最大的编号值限定用户的编号选择范围4.存储器清空系统规定拉拔仪存储器最多可存储20组数据，对应编号为0..19。如果用户想删除存储器中的数据，可选择菜单“通讯操作\清空存储器”命令。为了安全起见，系统在进入“清空存储器”菜单前要进行口令验证，界面如图12所示。
·软件安装完成后的初始口令为空。
·执行“存储器清空”命令后，拉拔仪中数据将全部删除。
5.设备校时为了对设备时间进行校时，用户可在菜单“通讯操作”下选择“设备校时”命令。
·设备校时发送的为计算机当前的时间，因此一定要保证计算机时间正确。
6.数据显示及报表打印。
用户可在菜单“数据显示”下显示所提取的数据。数据显示窗口如图13。
数据显示窗口的上半部分显示该组数据的结果，下半部分显示具体的数据。
如果想显示数据曲线，可选择菜单“显示设置”下“图形显示”显示曲线，界面如图14。数据显示窗口的上半部分显示该组数据的结果，下半部分显示具体的数据曲线。
在此窗口中，选择“打印数据”按钮可生成数据报表，选择“打印曲线”按钮可生成曲线报表。报表界面如图15。在报表预览窗口中，点击打印按钮即可将报表打印输出。
7.软件使用注意事项1)如果出现通讯联系不上(出现无应答现象)，应检查(1)串口选择是否正确；(2)串口连线是否正确；(3)拉拔仪是否已工作；(4)拉拔仪电机是否停止运行；(5)拉拔仪打印机是否停止打印。
·注意拉拔仪电机运转时通讯，系统提示无应答。通讯必须在电机停止运行时进行。
·注意拉拔仪打印时通讯，系统提示无应答。通讯必须在停止打印运行时进行。
2)每次通讯所提取的数据均保存在计算机中，提取指定编号的数据时，将覆盖上次所提取的同编号的数据。
提取数据保存文件的名称格式为drag+编号.db；结果数据存放的文件名格式为dragpara+编号.db。
·如果用户不想将上次数据覆盖，可将该编号对应的文件进行备份。软件安装的目录即为数据文件所在的目录。
权利要求
1.一种桥面防水层拉拔仪，其特征在于包括箱体，蜗轮(10)、蜗杆(11)通过轴承与箱体连接，螺杆(6)与蜗轮(10)螺纹连接，电机(7)与蜗杆(11)通过传动装置传动，螺杆(6)下端部接测试系统中的传感器，拉杆(4)上端与传感器连接，拉杆(4)下端与拉拔盘(2)连接。
2.根据权利要求1所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述螺杆(6)上方设有限位开关(9)。
3.根据权利要求1或2所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述传感器包括力传感器(5)和位移传感器，力传感器(5)和位移传感器与单片机连接。
4.根据权利要求3所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述拉拔仪上设有通讯接口。
5.根据权利要求4所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述螺杆(6)与蜗轮(10)用梯形螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述拉拔盘(2)与拉杆(4)通过连接螺母(3)连接。
7.根据权利要求6所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述拉杆(4)与连接螺母(3)采用球面方向连接。
8.根据权利要求7所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述限位开关(9)为霍尔开关。
9.根据权利要求8所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述传感器为增量式编码器。
10.根据权利要求9所述的桥面防水层拉拔仪，其特征在于所述箱体固定在底座(1)上。
全文摘要
本发明涉及一种桥面防水层拉拔仪，其结构紧凑，功能齐全，测试精度高，使用方便。本发明包括箱体，蜗轮、蜗杆通过轴承与箱体连接，螺杆与蜗轮螺纹连接，电机与蜗杆通过传动装置传动，螺杆下端部接测试系统中的传感器，拉杆上端与传感器连接，拉杆下端与拉拔盘连接。螺杆上方设有限位开关。传感器包括力传感器和位移传感器，力传感器和位移传感器与单片机连接，拉拔仪上设有通讯接口。
文档编号E01D19/12GK1515750SQ0311441
公开日2004年7月28日 申请日期2003年1月9日 优先权日2003年1月9日
发明者胡长顺, 张占军, 周庆华, 裴建中, 侯仲杰 申请人:胡长顺