本发明涉及混凝土静力受压弹性模量试验技术领域，具体来说，涉及一种混凝土静力受压弹性模量试验自动采集装置、系统及方法。
背景技术：
在测定混凝土弹性模量时，变形测量仪应安装在混凝土试件两侧的中线上并对称于混凝土试件的两端，微变形测量固定架的标距应为150mm。微变形测量仪的测量精度不得低于0.001mm。
应仔细调整混凝土试件在压力机上的位置，使其轴心与下压板的中心线对准。开动压力机，当上压板与混凝土试件接近时调整球座，使其接触均衡。
加荷至基准应力为0.5mpa的初始荷载值fo，保持恒载60s并在以后的30s内记录每测点的变形读数ε0，应立即连续均匀地加荷至应力为轴心抗压强度fcp的1/3的荷载值fa，保持恒载60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数εa。所用加荷速度应符合本标准标准要求即（在试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级＜c30时，加荷速度取每秒钟0.3-0.5mpa；混凝土强度等级≥c30且＜c60时，取每秒钟0.5-0.8mpa；混凝土强度等级≥c60时，取每秒钟0.8-1.0mpa）。当以上这些变形值之差与他们平均值之比大于20%时，应重新对中混凝土试件后重复上述试验步骤。如果无法使其减水到低于20%时，则此次试验无效。
在确认混凝土试件对中符合变形值之差与他们平均值之比不大于20%时，以与加荷速度相同的速度卸载至基准应力的0.5mpa（f0），恒载60s；然后用同样的加荷和卸载速度以60s的保持恒载（f0及fa）至少进行两次反复预压。在最后一次预压完成后，在基准应力0.5mpa（f0）持荷60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数ε0；再用同样的加荷速度加荷至fa，持荷60s并在以后的30s内记录每一测点的变形读数εa。
目前，试验中常用的是普通的千分表，千分表的读数完全靠人去读数，力值和加荷速率完全是靠手掌控。存在的缺点是，变形读数不准确，力值控制不稳定，加荷速率波动范围大不能准确控制到某个点，试验工程中人员数量最少得3个人，2个人看千分表，1个人操作仪器，试验时操作人员多，对中、预压过程完全人工操作。很难准确的控制力值及加荷速率，致使得到的各数值不唯一，影响静力受压弹性模量试验结果。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种混凝土静力受压弹性模量试验自动采集装置、系统及方法，确保在一个人的情况下也能准确检测混凝土静力受压弹性模量。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种混凝土静力受压弹性模量试验自动采集装置，包括上下间隔固定在混凝土试件上的第一固定架和第二固定架，所述第一固定架和所述第二固定架之间设置有沿所述混凝土试件的竖直轴线相互对称的两个数显千分表，且两个所述数显千分表与所述混凝土试件的竖直轴线均位于同一个平面上，所述数显千分表通过连接架与所述第一固定架通过固定连接，所述数显千分表的测杆头与所述第二固定架接触。
进一步地，所述第一固定架和所述第二固定架均包括套设于所述混凝土试件外部的环形件，所述环形件的周向方向上设置有若干第一紧定螺钉，所述第一紧定螺钉沿所述环形件的径向方向延伸。
进一步地，所述第一固定架的环形件通过螺栓固定连接所述连接架，所述连接架上设置有能供所述数显千分表穿过的通孔，所述连接架上设置有与所述通孔相对应的第二紧定螺钉。
本发明还公开了一种混凝土静力受压弹性模量试验系统，包括自动采集装置，所述自动采集装置中的数显千分表通过数据线连接有控制系统，所述控制系统还连接有压力机。
本发明还公开了一种混凝土静力受压弹性模量试验系统的使用方法，包括以下步骤：
s1控制系统控制压力机使其按照设定的加荷速率达到设定的多个荷载值，并在达到设定的荷载值时将该荷载值恒载在设定的范围内；
s2自动采集装置在每个荷载值恒载后并达到设定的多个时间点时自动采集在每个时间点时混凝土试件的两个变形值，并将采集到的两个变形值传输给控制系统；
s3控制系统将在每个时间点时混凝土试件的两个变形值相减后得到差值，并将差值与相应的两个变形值的平均值相除后得到比值，再将比值与报警值进行比较以判断出是否报警。
进一步地，在s2中，所述时间点分别为60s及80s。
进一步地，在s3中，所述报警值为20％，若比值大于20％，控制系统报警。
进一步地，还包括以下步骤：
s4控制系统按照与s1中相同的加荷速率、荷载值和范围控制压力机对混凝土试件进行多次预压，每次预压时间为荷载值恒载后60s；
s5在预压完成后重复s1和s2。
本发明的有益效果：通过使用带数据线的数显千分表，既减少了人员数量又便于准确的将数值直接传输到控制系统，同时便于控制系统的计算分析；通过控制系统，便于控制压力机载荷值、速率同时能自动实现2次预压的全过程，无需人工操作，预压结束后按设定的载荷值自动进行变形值的采集；保证了载荷值、速率的稳定及变形读数的准确可靠；可减少人员误差同时减少人员数量；整体结构简单，可操作性强，便于得到准确的混凝土静力受压弹性模量试验的试验结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的混凝土静力受压弹性模量试验自动采集装置的示意图；
图2是根据本发明实施例所述的第一固定架的示意图；
图3是根据本发明实施例所述的连接架的正视图；
图4是根据本发明实施例所述的连接架的侧视图；
图5是根据本发明实施例所述的连接架的俯视图；
图6是根据本发明实施例所述的混凝土静力受压弹性模量试验系统的示意图。
图中：
1、混凝土试件；2、第一固定架；3、第二固定架；4、数显千分表；5、连接架；6、第一紧定螺钉；7、通孔；8、第二紧定螺钉；9、压力机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，根据本发明实施例所述的一种混凝土静力受压弹性模量试验自动采集装置，包括上下间隔固定在混凝土试件1上的第一固定架2和第二固定架3，所述第一固定架2和所述第二固定架3之间设置有沿所述混凝土试件1的竖直轴线相互对称的两个数显千分表4，且两个所述数显千分表4与所述混凝土试件1的竖直轴线均位于同一个平面上，所述数显千分表4通过连接架5与所述第一固定架2通过固定连接，所述数显千分表4的测杆头与所述第二固定架3接触。
在本发明的一个具体实施例中，所述第一固定架2和所述第二固定架3均包括套设于所述混凝土试件1外部的环形件，所述环形件的周向方向上设置有若干第一紧定螺钉6，所述第一紧定螺钉6沿所述环形件的径向方向延伸。
在本发明的一个具体实施例中，所述第一固定架2的环形件通过螺栓固定连接所述连接架5，所述连接架5上设置有能供所述数显千分表4穿过的通孔7，所述连接架5上设置有与所述通孔7相对应的第二紧定螺钉8。
本发明还公开了一种混凝土静力受压弹性模量试验系统，包括自动采集装置，所述自动采集装置中的数显千分表4通过数据线连接有控制系统，所述控制系统还连接有压力机9。
本发明还公开了一种混凝土静力受压弹性模量试验系统的使用方法，包括以下步骤：
s1控制系统控制压力机9使其按照设定的加荷速率达到设定的多个荷载值，并在达到设定的荷载值时将该荷载值恒载在设定的范围内；
s2自动采集装置在每个荷载值恒载后并达到设定的多个时间点时自动采集在每个时间点时混凝土试件1的两个变形值，并将采集到的两个变形值传输给控制系统；
s3控制系统将在每个时间点时混凝土试件1的两个变形值相减后得到差值，并将差值与相应的两个变形值的平均值相除后得到比值，再将比值与报警值进行比较以判断出是否报警。
在本发明的一个具体实施例中，在s2中，所述时间点分别为60s及80s。
在本发明的一个具体实施例中，在s3中，所述报警值为20％，若比值大于20％，控制系统报警。
在本发明的一个具体实施例中，还包括以下步骤：
s4控制系统按照与s1中相同的加荷速率、荷载值和范围控制压力机9对混凝土试件1进行多次预压，每次预压时间为荷载值恒载后60s；
s5在预压完成后重复s1和s2。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明所述的固定连接方式可采用卡接、粘接等常规技术手段。
本发明所述混凝土静力受压弹性模量试验自动采集装置以下简称为自动采集装置，包括第一固定架2和第二固定架3、数显千分表4、连接架5，本发明所述混凝土静力受压弹性模量试验系统（以下简称为试验系统）包括自动采集装置、压力机9和控制系统，本实施例中数显千分表4的数量为两个，两个数显千分表4关于混凝土试件1的轴线相互对称，数显千分表4通过第一固定架2和连接架5安装在混凝土试件1的中线上（即两个数显千分表4与混凝土试件1的轴线位于同一平面），第一固定架2和第二固定架3之间的距离应为150mm。数显千分表4带有数据线，数据线能跟控制系统相连，从而能把数显千分表4测得的数值传递到控制系统。控制系统能够接收数显千分表4的数值同时能按设定的步骤及时间采集，能够控制压力机9载荷值并能按设定的时间将载荷值恒载在一个范围（即将载荷值保持在一个特定的范围内），能够计算在对中过程中测量两个变形值之差与它们平均值之比，如果大于20%发出报警并红色提示，如果小于20%会给出进行下一步提示并字体闪动。能够按设定自动控制压力机9的加荷速率，能够自动进行反复预压，能够在预压完成后按设定的载荷值自动进行变形读数的采集，采集完成后给出提示声音，等待下一步操作。
控制系统分三步来进行混凝土静力受压弹性模量试验，第一步为对中阶段，控制系统按输入的加荷速率和多个载荷值控制压力机，多个载荷值一般包括初始荷载值（基准应力为0.5mpa的载荷值）和1/3的荷载值（混凝土试件1轴心抗压强度的1/3的荷载值），并在各荷载值恒载后60s及80s的时候自动采集两个数显千分表4数值，并计算同一时间内两个变形值之差并与它们平均值相除得到比值，如果比值大于20%发出报警并红色提示，如果小于20%会给出进行下一步提示并字体闪动，第二步为预压阶段，用户进入下一步后能按第一步中输入的加荷速率、初始荷载值和1/3的荷载值进行预压，预压时间为各荷载值恒载后60s，并反复预压2次，第三步在预压完成后，能按第一步输入的加荷速率、初始荷载值、1/3的荷载值控制压力机，并在各荷载值恒载后60s及80s的时候自动采集两个数显千分表4数值，数值采集完成后，卸除自动采集装置。自动采集装置卸除后按第一步输入的加荷速率加荷至混凝土试件1破坏，并采集破坏荷载。
试验时需注意的要点有：带数据线的数显千分表4侧杆头要与第二固定架3的接触良好；加荷速率、初始荷载值、1/3的荷载值要输入正确。进行混凝土试件1破坏试验时，要在卸除自动采集装置后再进行。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过使用带数据线的数显千分表，既减少了人员数量又便于准确的将数值直接传输到控制系统，同时便于控制系统的计算分析；通过控制系统，便于控制压力机载荷值、速率同时能自动实现2次预压的全过程，无需人工操作，预压结束后按设定的载荷值自动进行变形值的采集，还会给出报警提示；保证了载荷值、速率的稳定及变形读数的准确可靠；可减少人员误差同时减少人员数量；整体结构简单，可操作性强，便于得到准确的混凝土静力受压弹性模量试验的试验结果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。