一种用于FRP筋混凝土梁的智能稳态加载测量装置的制作方法

本发明涉及混泥土加载测量设备领域，更具体地，涉及一种用于frp筋混凝土梁的智能稳态加载测量装置。

背景技术：

frp筋具有优异的耐腐蚀性能，同时具有抗拉强度高、疲劳性能优、徐变松弛性能好等优良力学性能，适用于替代普通钢筋和预应力钢筋用于腐蚀环境和特殊工程。

作为一种重要类型的混凝土梁类型，frp筋混凝土梁应用非常的广泛；其中，在frp筋混凝土梁设计过程中，由于一般frp筋弹性模量低于钢筋，frp筋混凝土梁弯曲刚度低于普通钢筋混凝土梁，加载过程中变形及裂缝发展较快，需要对frp筋混凝土梁在小增量步短期加载的条件下进行测试，目前通用的加载设备都适用于大型构件，加载增量步大，不利于对中小型frp筋混凝土梁构件的变形、裂缝等性能发展规律进行精确、有效、稳定的加载控制和测量。

技术实现要素：

本发明克服了现有的缺陷，提供了一种新的用于frp筋混凝土梁的智能稳态加载测量装置。本发明具有结构设计新颖、智能化程度高、操作使用方便的优点，可以对frp筋混凝土梁的稳态参数进行精准测量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种用于frp筋混凝土梁的智能稳态加载测量装置，用于对frp筋混凝土梁的加载测量，包括底座、支撑柱、水平横梁、千斤顶、压力传感器、位移传感器和微处理芯片，其中，

所述的底座上放置有frp筋混凝土梁，所述的底座与支撑柱连接；

所述的水平横梁的两端分别与支撑柱的顶端连接；

所述的水平横梁的底侧设置有千斤顶，所述的千斤顶与水平横梁固定连接，所述的千斤顶用于给frp筋混凝土梁加载力；

所述的压力传感器用于测量千斤顶加载力的压力参数，所述的压力传感器设置在千斤顶上，所述的压力传感器的信号输出端与微处理芯片的第一信号输入端电连接；

所述的位移传感器用于测量于frp筋混凝土梁在千斤顶加载力的情况下的位移参数，所述的位移传感器的信号输出端与微处理芯片的第二信号输入端电连接。

本发明的工作过程：通过微处理芯片调节千斤顶加载力，结合压力传感器、位移传感器，观察frp筋混凝土梁相应的参数变化，从而得到关于frp筋混凝土梁的形变、裂缝判断。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态加载测量装置还包括自动油压模块和油压计；所述的千斤顶是油压千斤顶；其中，

所述的微处理芯片的第一信号输出端与自动油压模块的信号输入端信号连接；

所述的自动油压模块的出油端通过油管与油压千斤顶的进油端连接；

所述的油压计用于显示自动油压模块的油压信号。

本优选方案中，通过自动油压模块调节千斤顶的加载力，微处理芯片通过控制自动油压模块间接实现对千斤顶的加载力的控制。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态测量装置还包括压力部件，所述的压力部件用于分配加载力；所述的压力部件的顶端与千斤顶的施力端固定连接，所述的压力部件的下表面与frp筋混凝土梁的上表面的跨中相互对立。

本优选方案中，由于千斤顶的接触面积比较小，有可能会由于压强过大而导致frp筋混凝土梁损坏，从而形成误判。因此，通过压力部件增加接触面积，降低压强。

在一种优选的方案中，所述的底座设置有圆柱体，所述的底座的上表面与圆柱体的下表面固定连接；所述的圆柱体的顶侧放置有frp筋混凝土梁。

在一种优选的方案中，所述的支撑柱均匀设置有若干个螺栓孔，所述的螺栓孔用于调节水平横梁和底座之间的距离，所述的水平横梁通过螺栓、螺栓孔和螺母与支撑柱连接。

本优选方案中，通过调节千斤顶与frp筋混凝土梁之间的距离，可以使得测量结果更加精准和方便。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态加载测量装置还包括无线通信模块，所述的无线通信模块的信号输入端与微处理芯片的第二信号输出端电连接。

在一种优选的方案中，所述的无线通信模块是gprs通信模块或者4g通信模块或者wifi模块或者蓝牙模块。

本优选方案中，无线通信模块用于将压力传感器、位移传感器的数据传输到远方系统或者工作人员的移动终端上。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态测量装置还包括数据存储器，所述的数据存储器的信号输入端与微处理芯片的第三信号输出端电连接。

本优选方案中，数据存储器用于存储压力传感器、位移传感器的数据，做数据备份。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态加载测量装置还包括按键模块，所述的按键模块的信号输出端与微处理芯片的第三信号输入端电连接。

本优选方案中，按键模块用于控制智能稳态加载测量装置。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态加载测量装置还包括显示模块，所述的显示模块的信号输入端与微处理芯片的第四信号输出端电连接。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态加载测量装置还包括限位器，所述的限位器设置在底座上，所述的限位器用于保证支座工作时不发生偏移。

在一种优选的方案中，所述的智能稳态测量装置设置固定支架，所述的固定支架用于将位移传感器固定在frp筋混凝土梁的下表面的跨中上。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明具有结构设计新颖、智能化程度高、操作使用方便的优点，可以对frp筋混凝土梁的稳态参数进行精准测量。

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

图2为实施例的模块图。

标号说明：1、支座钢梁；2、地脚螺栓；3、螺栓；4、螺杆；51、圆柱面支座；52、frp筋混凝土梁；53、水平钢梁；61、油压千斤顶；62、油管；63、油压表；64、自动油压模块；71、压力传感器；72、位移传感器；73、辅助支座；81、水平分配梁；9、增强型stm32系列芯片。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1和图2所示，一种用于frp筋混凝土梁的智能稳态加载测量装置，包括有两条相互平行水平布置的方通支座钢梁1，每条支座钢梁1两端部下表面装设地脚螺栓2，用于支撑整个装置；每条支座钢梁1两端部各贯穿2个通孔，用螺栓3在支座钢梁1上下表面固定螺杆4，并竖直向上延伸至支座钢梁1上表面以上。每条支座钢梁1上表面中部分别焊接圆柱面支座51，圆柱面支座51上放置frp筋混凝土梁52；螺杆4上端装设三段方通组成的水平钢梁53，通过螺栓3进行连接固定；水平钢梁53下表面水平放置面居中向下装设油压千斤顶61，油压千斤顶61通过油管62连接油压表63及自动油压模块64；千斤顶下表面装设压力传感装置71，压力传感器71下装设水平分配梁81；frp筋混凝土梁52跨中下方装设位移传感器72，通过辅助支座73固定于支座钢梁1侧面；

增强型stm32系列芯片9的第一信号输出端与lcd屏的信号输入端电连接；

增强型stm32系列芯片9的第二信号输出端与tf卡的数据输入端电连接；

增强型stm32系列芯片9的第三信号输出端与自动油压模块64的信号输入端电连接；

增强型stm32系列芯片9的第四信号输出端与gprs通信模块的信号输入端电连接；

增强型stm32系列芯片9的第一信号输入端与按键模块的信号输出端电连接；

增强型stm32系列芯片9的第三信号输入端与压力传感器71的信号输出端电连接；

增强型stm32系列芯片9的第二信号输入端与位移传感器72的信号输出端电连接；

通过限位器保持frp筋混凝土梁52跨中始终与支座钢梁1中心线、水平钢梁53中心线保持在同一竖直平面。

本实施额工作过程：

工作人员通过按键模块控制装置，对frp筋混凝土梁52通过油压千斤顶61进行加载测量，加载压力由油压千斤顶61通过水平分配梁81施加至frp筋混凝土梁52上表面跨中；frp筋混凝土梁52两端部装设在圆柱面支座51上方。压力传感器71实时监测压力信号并实时将压力信号发送至增强型stm32系列芯片9，位移传感器72实时监测位移信号并实时将位移信号发送至增强型stm32系列芯片9；工作时，增强型stm32系列芯片9通过gprs通信模块将上述压力信号、位移信号传输至后台系统或者移动终端。增强型stm32系列芯片9根据分析结果智能控制自动油压模块64，由自动油压模块64实时控制和调整油压千斤顶61的加载增量步，确保加载过程更加精细、稳定。同时，lcd显示屏将压力信号、位移信号进行显示。tf卡将压力信号、位移信号进行保存，实现数据备份。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；例如实施例中通过gprs模块进行通信，还可以通过蓝牙模块或者wifi模块进行通信，也是可行，且满足实际需求的。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。