一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统的制作方法

本实用新型属于拉伸强度数据连续采集技术领域，具体涉及一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统。

背景技术：

拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。拉伸试验可测定材料的一系列强度指标和塑性指标。强度通常是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。拉伸强度是描述道路工程材料力学特性的重要参数，因而对道路工程材料拉伸强度的测定相当重要，对其相关参数测量的精确度要求也越来越高。在道路工程中，水泥混凝上、沥青混凝上以及不同改性剂改良的改良土(也称稳定土)的拉伸强度一直是重要的设计参数。目前，研究道路工程材料拉伸强度的设备种类繁多，操作复杂，且大多数设备的数据获取均为专门的人员记录，这种方式需要占据试验人员大量的精力与时间，增加人力成本，也不利于提高工作效率，且当需要进行多组实验时，数据采集及处理就变的尤为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其结构操作简单，易于实现，且通过控制器与多个位移传感器通信，能同时连续进行多组数据的采集，减少人工参与，提高工作效率，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：包括控制器和均设置在实验台上且均与所述控制器通信的多台间接拉伸蠕变强度测试仪，所述间接拉伸蠕变强度测试仪包括支撑台和与所述支撑台配合的杠杆式施力机构，所述支撑台包括水平台、安装在水平台上的竖支撑杆和固定安装在竖支撑杆顶部的横支撑杆，所述杠杆式施力机构包括固定安装在实验台底部的主支块、穿过主支块的连杆和与连杆连接的强度测试执行机构，连杆所在的直线与横支撑杆所在的直线共面，强度测试执行机构为矩形框，所述矩形框所在的平面与连杆和横支撑杆所在的平面相垂直，所述矩形框的下横杆垂直穿过连杆，所述矩形框的两个竖杆垂直穿过实验台，横支撑杆上安装有位移传感器，位移传感器的位移检测端穿过横支撑杆与所述矩形框的上横杆的上表面接触，所述矩形框的上横杆的下表面上固定安装有与被测试试件上表面抵接的上垫块，水平台上安装有提供被测试试件反作用力且可上下移动的底盘，底盘上安装有下垫块，被测试试件的下表面与下垫块相接触；

位移传感器通过通信模块与控制器通信。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述通信模块为无线通信模块，位移传感器通过无线通信模块与控制器无线通信，所述无线通信模块为蓝牙无线通信模块、WIFI无线通信模块或GSM无线通信模块。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述通信模块为有线通信模块，位移传感器依次通过有线通信模块和多路数据采集卡与控制器有线通信，所述有线通信模块为RS232串口通信模块、RS485串口通信模块或USB通信模块。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述连杆的一端设置有调节块，所述连杆的另一端设置有用于安装配重块的配重座。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述水平台与底盘之间安装有用于调节底盘高度的升降杆。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述控制器为PLC模块，所述PLC模块上集成有显示器。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述上垫块和下垫块均为圆柱状垫块且二者的大小尺寸相同，所述被测试试件为呈竖直向布设的圆柱状试件，所述上垫块和下垫块均与被测试试件呈同轴布设；所述被测试试件的直径为100mm±5mm且其高度为 90mm～150mm，上垫块和下垫块的直径均为15mm～40mm且二者的高度不小于10mm。

上述的一种多通道连续数据采集的间接拉伸蠕变强度测试系统，其特征在于：所述被测试试件的直径为100mm，所述上垫块和下垫块的直径均为28.5mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过强度测试执行机构与连杆配合，实现对被测试试件施加载荷，且通过上垫块、下垫块和被测试试件同轴布设，使得上下垫块同时对被测试件施加轴向压力，所产生的拉应力以被测试试件的中轴线为中心且沿圆周方向进行均匀分布，结构简单，易拆卸、加载方式简便，非专业试验人员均可操作，能快速、简便、准确地反映所检测工程材料的拉伸强度，能快速有效解决现有单轴贯入实验所测得间接拉伸强度数据不能准确，反映抗剪强度指标中φ值的实际问题，便于推广使用。

2、本实用新型通过在横支撑杆上安装有位移传感器，位移传感器的位移检测端穿过横支撑杆与矩形框的上横杆的上表面接触，通过位移传感器采集被测试试件厚度变化，位移传感器通过通信模块与控制器通信，实现控制器的远程数据采集，且可对多组试验同时进行，将多组试验数据同时输入至控制器并将结果在结果显示器上显示，可靠稳定，使用效果好。

3、本实用新型设计新颖合理，矩形框所在的平面与连杆和横支撑杆所在的平面相垂直，可根据实际试验需求，设计不同尺寸的强度测试执行机构，进而对不同尺寸的被测试试件进行间接拉伸蠕变强度测试，可减短横支撑杆的长度，减少间接拉伸蠕变强度测试仪的体积，便于推广使用。

4、本实用新型易于操作，可进行多个试样数据同时自动采集并输出，在减少实验人员的工作量的同时，也减少了在人工读数时因时间和人为引起的试验误差，增加了试验数据的精确度，实验结果稳定。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构操作简单，易于实现，且通过控制器与多个位移传感器通信，能同时连续进行多组数据的采集，减少人工参与，提高工作效率，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型间接拉伸蠕变强度测试仪与实验台的安装关系示意图。

图3为本实用新型上垫块、被测试试件和下垫块的安装关系示意图。

图4为本实用新型被测试试件的结构示意图。

附图标记说明:

1—实验台； 2—竖支撑杆； 3—横支撑杆；

4—连杆； 5—配重座； 6—强度测试执行机构；

7—上垫块； 8—被测试试件； 9—下垫块；

10—底盘； 11—位移传感器； 12—控制器；

13—升降杆； 14—水平台； 23—调节块；

24—主支块。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型包括控制器12和均设置在实验台1上且均与所述控制器12通信的多台间接拉伸蠕变强度测试仪，所述间接拉伸蠕变强度测试仪包括支撑台和与所述支撑台配合的杠杆式施力机构，所述支撑台包括水平台14、安装在水平台14上的竖支撑杆2和固定安装在竖支撑杆2顶部的横支撑杆3，所述杠杆式施力机构包括固定安装在实验台1底部的主支块24、穿过主支块24的连杆4和与连杆4连接的强度测试执行机构6，连杆4所在的直线与横支撑杆3所在的直线共面，强度测试执行机构6 为矩形框，所述矩形框所在的平面与连杆4和横支撑杆3所在的平面相垂直，所述矩形框的下横杆垂直穿过连杆4，所述矩形框的两个竖杆垂直穿过实验台1，横支撑杆3上安装有位移传感器11，位移传感器11的位移检测端穿过横支撑杆3与所述矩形框的上横杆的上表面接触，所述矩形框的上横杆的下表面上固定安装有与被测试试件8上表面抵接的上垫块7，水平台14上安装有提供被测试试件8反作用力且可上下移动的底盘10，底盘10上安装有下垫块9，被测试试件8的下表面与下垫块9相接触；

位移传感器11通过通信模块与控制器12通信。

需要说明的是，通过强度测试执行机构6与连杆4配合，实现对被测试试件8施加载荷，且通过上垫块7、下垫块9和被测试试件8同轴布设，使得上下垫块同时对被测试件8施加轴向压力，所产生的拉应力以被测试试件 8的中轴线为中心且沿圆周方向进行均匀分布，结构简单，易拆卸、加载方式简便，非专业试验人员均可操作，能快速、简便、准确地反映所检测工程材料的拉伸强度，能快速有效解决现有单轴贯入实验所测得间接拉伸强度数据不能准确，反映抗剪强度指标中φ值的实际问题；通过在横支撑杆3上安装有位移传感器11，位移传感器11的位移检测端穿过横支撑杆3与矩形框的上横杆的上表面接触，通过位移传感器11采集被测试试件8厚度变化，位移传感器11通过通信模块与控制器12通信，实现控制器12的远程数据采集，且可对多组试验同时进行，将多组试验数据同时输入至控制器12并将结果在结果显示器上显示，可靠稳定；矩形框所在的平面与连杆4和横支撑杆3所在的平面相垂直，可根据实际试验需求，设计不同尺寸的强度测试执行机构6，进而对不同尺寸的被测试试件8进行间接拉伸蠕变强度测试，可减短横支撑杆3的长度，减少间接拉伸蠕变强度测试仪的体积；本系统易于操作，可进行多个试样数据同时自动采集并输出，在减少实验人员的工作量的同时，也减少了在人工读数时因时间和人为引起的试验误差，增加了试验数据的精确度，实验结果稳定。

本实施例中，所述通信模块为无线通信模块，位移传感器11通过无线通信模块与控制器12无线通信，所述无线通信模块为蓝牙无线通信模块、WIFI无线通信模块或GSM无线通信模块。

需要说明的是，通信模块采用无线通信模块，可减少数据线的连接，增加通信距离，避免设备的移动，位移传感器11通过无线通信模块与控制器12无线通信，可进行多个试样数据同时自动采集并输出，减少人工读数和人为引起的试验误差，节省试验时间，提供试验效率。

本实施例中，所述通信模块为有线通信模块，位移传感器11依次通过有线通信模块和多路数据采集卡与控制器12有线通信，所述有线通信模块为RS232串口通信模块、RS485串口通信模块或USB通信模块。

需要说明的是，通信模块采用有线通信模块，可保证数据传输的稳定性，不受外界环境的干扰，避免数据丢书，可靠性高。

本实施例中，所述连杆4的一端设置有调节块23，所述连杆4的另一端设置有用于安装配重块的配重座5。

本实施例中，所述水平台14与底盘10之间安装有用于调节底盘10 高度的升降杆13。

需要说明的是，设置底盘10的目的是通过底盘10为下垫块9提供支撑面，为被测试试件8提供反作用力，通过强度测试执行机构6和底盘10 的配合，使得上下垫块同时对被测试件8施加轴向压力，水平台14与底盘 10之间安装有用于调节底盘10高度的升降杆13，实际使用中，被测试件 8的高度可变，通过先将被测试件8放置入强度测试执行机构6内且位于上垫块7的底部，通过升降杆13调节底盘10高度，使底盘10与下垫块9 抵接，适应多种高度的被测试件8的拉伸实验。

本实施例中，所述控制器12为PLC模块，所述PLC模块上集成有显示器。

本实施例中，所述上垫块7和下垫块9均为圆柱状垫块且二者的大小尺寸相同，所述被测试试件8为呈竖直向布设的圆柱状试件，所述上垫块 7和下垫块9均与被测试试件8呈同轴布设；所述被测试试件8的直径为 100mm±5mm且其高度为90mm～150mm，上垫块7和下垫块9的直径均为 15mm～40mm且二者的高度不小于10mm。

本实施例中，所述被测试试件8的直径为100mm，所述上垫块7和下垫块9的直径均为28.5mm。

实际使用中，所述被测试试件8为水泥混凝土、沥青混凝土或稳定土试样，且根据具体需要，可对被测试试件8的大小尺寸进行相应调整，也可根据具体需要对上垫块7和下垫块9的大小尺寸进行相应调整，只要测试过程中上垫块7和下垫块9不发生变形即可。

本实用新型使用时，根据实验需要将不同尺寸的被测试试件8安装在实验台1上不同的杠杆式施力机构中，将多个支撑台移至多个杠杆式施力机构位置处，且多个支撑台与多个杠杆式施力机构一一对应，支撑台移动至使位移传感器11接触矩形框的上横杆的中心位置为止，根据拉伸强度需求在配重座5上放置配重，通过配重压连杆4，进而下拉强度测试执行机构6，使拉强度测试执行机构6和底盘10配合，实现上下垫块同时对被测试件8施加轴向压力，利用位移传感器11实时采集被测试试件8的位移变化，多台间接拉伸蠕变强度测试仪中的位移传感器11均可通过通信模块将采集数据传输至控制器12中，并通过显示器显示结果，结构操作简单，易于实现间接拉伸蠕变强度测试，减少人工参与，提高工作效率；当试验结束后，可将支撑台移出，单独封存。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。