专利名称：混凝土箱涵用数控压力测试仪及检测方法
技术领域：
本发明涉及一种水密性检测设备，尤其涉及一种混凝土箱涵用数控压力测试仪及检测方法。
背景技术：
在水利工程中混凝土箱涵广泛的用在输水工程的管网中，混凝土箱涵与混凝土箱涵之间的连接部设置箱涵伸缩缝，箱涵伸缩缝是消除混凝土箱涵与混凝土箱涵相互之间产生的内应力以及由其他原因产生的变形出现的内应力，箱涵伸缩缝是保证混凝土箱涵的关键；但同时箱涵伸缩缝也是箱涵施工当中的薄弱环节，箱涵伸缩缝是否渗漏无从知晓，传统的检测方式有2种。一种方式是在箱涵上部回填以前，在箱涵中充满水，通过外部观察，检测其是否渗漏，这种方法浪费了大量水资源，检测效果不明显；另一种方式是在箱涵内部的聚硫密封胶表面上扣以密封槽，然后在聚硫密封胶表面充水检测伸缩缝是否渗漏，这种方法的设备比较笨重，人工不能完成设备组装，在箱涵中移动时需将箱涵清理干净、移动不方便，不利于交叉施工，并且由于混凝土侧壁不是特别平整，密封槽的密封效果难以保证，检测效果不准确。上述方法存在许多问题，混凝土箱涵伸缩缝的止水效果均未得到准确的检测。
发明内容
本发明的主要目的在于解决箱涵伸缩缝无法准确检测的问题，提供一种能够准确检测出混凝土箱涵伸缩缝的混凝土箱涵用数控压力测试仪及检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是PLC主控制器是由主控模块、通讯变换模块、AI模块和DO模块组成，主控模块、通讯变换模块、AI模块和DO模块通过PLC底板的接口相连接，并相互之间进行通讯，主控模块采用S16-M1模块，支持有线及无线通讯，实时时钟提供每日运行与报警的时间，通讯变换模块采用F204模板，AI模块采用F101模块，输入端与压力、液位、流量、温度变送器的高精度模拟信号源相连接使用，DO模块采用F133模块，控制仪表的指示灯、继电器、阀门及其他需要12-24VDC和适当负载电流的ON/OFF设备。
PLC主控制器的AI模块与缓冲罐的压力变送器相连接，AI模块采集压力变送器的电信号，采集间隔为100ms，压力的控制精度为12位，依照缓冲罐的压力值PLC主控制器实时调整DO模块的输出状态。
数控压力测试仪由PLC主控制器、触摸屏、继电器、气泵、真空泵、电源模块组成，其中PLC主控制器是由主控模块、通讯转换模块、AI模块、DO模块、PLC底板组成。PLC主控制器内部各模块之间通讯是通过PLC底板接口进行通讯的，压力变送器的电信号通过AI模块机型采集，采集间隔为100ms，压力的控制精度为12位，PLC主控模块根据压力值实时调整DO模块的输出状态。
S16-M1是Rock E系列PLC主控制器模块。它可支持有线及无线通讯。应用程序可用梯形图语言和C语言编写。两种程序的编写、下载、运行都完全独立。S16-M1最多可控制40个Rock E系列PLC I/O模块。I/O点数可达260个数字量输入、257个数字量输出、128个模拟量输入、64个模拟量输出及64个计数量输入。S16-M1有两个RS-232串口，根据需要可以扩展到4个RS232接口。S16-M1的内存为两片256K×8的FLASH，256K×8的SRAM。实时时钟提供每日运行与报警的时间。看门狗定时器可防止因应用程序出问题而引起的死机。当S16-M1运行于休眠模式下，能量损耗很低。这时只有实时时钟在工作；其余的电路及Rock E系列PLC I/O总线关闭。S16-M1可以通过实时时钟退出休眠状态。当S16-M1不使能与它相连的所有模块的LED时，能量损耗也很低。
F101模拟量输入模块将8路模拟量输入添加到Rock E系列PLC I/O系统中。I/O总线上可安装16块F101模块，得到128个模拟量输入点。输入端与压力、液位、流量、温度变送器的高精度模拟信号源连接使用。现场变送器送入F101模块的模拟信号为0～20mA或0～5V的标准信号。DIP开关可设置20％的输入偏移。无偏移时，模块测量0～20mA或0～5V的信号。有偏移时，模块测量4～20mA或1～5V的信号。F101模块使用12位分辨率的A/D转换器且通过I/O总线进行通讯。所有的输入端都有瞬态保护且与主逻辑电源隔离。他们共用一条公共地线回路。
F133模块将16路FET输出模块添加到Rock E系列PLC系统中，完成16路数字量输出；总线上可安装16块F133模块，形成256个FET输出点。FET输出可用于控制仪表的指示灯、继电器、螺线管阀门及其他需要12-24VDC和适当负载电流的ON/OFF设备；并且，随着系统的不同要求，系统可以改变相应的状态已达到对不用设备的开启、关闭功能。F133的16路FET输出与逻辑电源进行了光电隔离。灯板上的16路发光二极管显示每一路输出端口的状态，通常情况下，发光表示此路FET为ON状态；为了节能，主控制器可以控制这些LED发光与否。
PLC主控制器与继电器的一端部相连接，继电器的另一端与真空泵电磁阀、压缩机电磁阀、真空泵和空气压缩机相连接，24V电源与AI模块和DO模块相连接，DO模块输出24V电源，驱动继电器的动作，开启和关闭真空泵电磁阀、压缩机电磁阀、真空泵和空气压缩机，继电器采用双投双掷的方式，保证在开路的状态下能够彻底切断220V电源。
5VDC电源与PLC主控制器的主控模块相连接，5VDC电源为PLC主控制器提供工作电源，24VDC电源与PLC主控制器的AI模块和DO模块相连接，24VDC电源为AI模块和DO模块提供驱动电源。
DO模块负责输出24V驱动继电器的动作，启动和关闭电磁阀及泵。继电器采用双投双掷的方式，保证在开路的状态下能够彻底切断220V电源。5VDC电源为PLC控制器提供工作电源，24VDC电源为AI、DO模块提供驱动电源。
真空泵的输出口通过管道与缓冲罐相连接，真空泵的抽气作用通过缓冲罐将伸缩缝内的气体抽出，缓冲罐在充气和抽气的检测过程中对正负压力起缓冲，注水的检测过程中在缓冲罐中贮存水，在连接真空泵和缓冲罐的管道上设置真空泵电磁阀，真空泵电磁阀与继电器相连接，继电器与PLC主控制器的DO模块相连接，开启和关闭真空泵和真空泵电磁阀控制抽气测试。
真空泵在抽气检测时，缓冲罐内为气体，利用真空泵的抽气作用，可通过缓冲罐将罐内、伸缩缝内的气体抽出，使缓冲罐、伸缩缝内压力为一定的负值，通过压力的变化，判断伸缩缝是否渗漏。
缓冲罐在充气检测时，缓冲罐对伸缩缝内的正压力升高起缓冲作用；在抽气检测时，缓冲罐对伸缩缝内的负压力升高起缓冲作用；在注水检测时，缓冲罐内贮存水，通过压力向伸缩缝内注水。
空气压缩机的输出口通过管道与缓冲罐的输入口相连接，在连接空气压缩机和缓冲罐的管道上设置压缩机电磁阀，压缩机电磁阀与继电器相连接，继电器与PLC主控制器的DO模块相连接，开启和关闭空气压缩机和压缩机电磁阀控制充气测试和注水测试。
触摸屏与PLC主控制器的主控模块相连接，触摸屏由触摸屏存储器、触摸屏运算器、触摸屏输入设备、USB接口、触摸屏输出设备和触摸屏控制器组成，触摸屏运算器各自与触摸屏存储器、触摸屏输入设备、触摸屏输出设备和触摸屏控制器相联接，触摸屏存储器与USB接口相联接，触摸屏控制器与主控制器的主控模块相联接。主控模块通过通讯总线与通讯变换模块、AI模块和DO模块相连接。触摸屏向PLC主控制器的主控模块发出指令信息，并采集数据信息，在显示器上显示指令信息和采集的数据信息，PLC主控制器的主控模块汇集指令信息和数据信息进行综合处理，通过触摸屏控制器和触摸屏运算器传输给触摸屏存储器存储，触摸屏存储器与USB接口相连接，用U盘把数据信息提取出，在室内进行数据信息的后分析以及做出检测报告。
输出管道的一端部与缓冲罐的输入口相连接，输出管道的另一端部与设置在混凝土箱涵内伸缩缝上的检测插管一端部的端口相连接，检测插管为中空管状，混凝土箱涵端部之间设置伸缩缝，伸缩缝混凝土箱涵内侧固定设置密闭层，伸缩缝的中部两混凝土箱涵端部内预埋设止水密闭层，密闭层与止水密闭层之间设置填充层，检测插管的另一端部穿过密闭层插入填充层内，检测插管的另一端部插至伸缩缝的止水密闭层，用密封胶粘接封闭检测插管一端周围密闭层上的插入口，通过检测插管对伸缩缝内的填充层充气或抽气或注水检测伸缩缝是否渗漏。
在制作混凝土箱涵伸缩缝的密闭层之前或制作完密闭层之后，用电钻在伸缩缝上由混凝土箱涵内侧向混凝土箱涵外侧钻孔，在伸缩缝上至少钻1个孔以上，钻孔钻至伸缩缝的止水密闭层。把检测插管插入孔中，检测插管的另一端部穿过伸缩缝的密闭层插入填充层内，检测插管的另一端部插至伸缩缝的止水密闭层，用密封胶粘接封闭检测插管一端周围密闭层上的插入口，待密封胶凝结后进行检测。
检测插管采用中空金属管，外径10毫米，长20厘米，在制作混凝土箱涵伸缩缝的密闭层之前或制作完密闭层之后，用电钻在伸缩缝中间开孔，孔径10毫米，向内至橡胶止水板，将检测插管插入孔中，注意不要堵塞检测插管，检测插管与聚硫密封胶之间用聚氨酯密封胶粘接，1小时以后，即可进行检测试验。在制作混凝土箱涵伸缩缝的密闭层之前放置检测插管，在放置检测插管后在制作密闭层，待密闭层凝固后，把检测插管粘结密封住，即可进行检测试验。进行气体检测试验时，在伸缩缝上任意部位打1孔即可；进行充水检测试验时，必须在混凝土箱涵的上、下、左、右4壁的伸缩缝上各打1孔，方可进行检测试验。
密封胶采用聚氨酯密封胶，密闭层采用双组份聚硫密封胶材料制作密闭层，填充层采用泡沫塑料板材料制作填充层，止水密闭层采用橡胶止水带材料制作止水密闭层。
在制作混凝土箱涵伸缩缝的密闭层之前或制作完密闭层之后，用电钻在伸缩缝上由混凝土箱涵内侧向混凝土箱涵外侧钻孔，在伸缩缝上至少钻1个孔以上，钻孔钻至伸缩缝的止水密闭层。把检测插管插入孔中，检测插管的另一端部穿过伸缩缝的密闭层插入填充层内，检测插管的另一端部插至伸缩缝的止水密闭层，用密封胶粘接封闭检测插管一端周围密闭层上的插入口，待密封胶凝结后进行检测。
充气检测时，缓冲罐的输出管道的另一端部与检测插管的端口相连接，接通电源，5VDC电源为PLC主控制器提供工作电源，24VDC电源为AI模块和DO模块提供驱动电源，触摸屏的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏的触摸屏输入设备，进入操作界面。点击触摸屏输入设备的“用户登录”指令，触摸屏输出设备显示登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定，登陆；点击触摸屏的触摸屏输入设备的“充气测试”键，触摸屏输出设备显示操作界面，设定“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”的信息数据，输入伸缩缝的序号。点击触摸屏的触摸屏输入设备显示的“充气”键，触摸屏的触摸屏运算器通过触摸屏控制器向PLC主控制器的主控模块传输“充气”指令，PLC主控制器的主控模块接到“充气”指令经数据处理后，PLC主控制器的主控模块对继电器发出“充气”指令，启动空气压缩机，打开压缩机电磁阀，空气压缩机通过管道向缓冲罐内充气加压，缓冲罐的输出管道通过检测插管向伸缩缝的填充层内充气。在充气过程中，缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器的AL模块，当充气压力达到设定的压力值，PLC主控制器经数据处理后，PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭空气压缩机和压缩机电磁阀。在检测时间内缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器经数据处理后，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测不合格；在充气时间内，缓冲罐内压力没有达到充气设定的压力值，PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭空气压缩机和压缩机电磁阀，触摸屏显示检测不合格。在检测过程中，数据信息会记录在触摸屏存储器内，当检测过程中点击触摸屏输入设备的“停止”键，触摸屏的触摸屏运算器通过触摸屏控制器向PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭空气压缩机和压缩机电磁阀，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器内，循环往复检测下一条伸缩缝。
在检测前首先做准备工作才能开始检测，先安装好检测插管，把缓冲罐的输出管道与检测插管相连接，对伸缩缝进行充气检测。接通电源，触摸屏显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏，进入操作界面。点击“用户登录”，出现登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定。点击“充气测试”键，出现操作界面，点击确定输入“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”，点击输入伸缩缝序号。点击“充气”键，空气压缩机及其相应的电磁阀开启，开始充气。在充气时间内，达到充气设定压力值，空气压缩机及其相应的电磁阀关闭，如在测试时间内压力的下降值小于压力损失设定值，显示试验合格，在测试时间内压力的下降值大于压力损失设定值，显示试验不合格；在充气时间内，没有达到充气设定压力值，空气压缩机及其相应的电磁阀关闭，显示试验不合格；实验过程中，数据会同时记录在计算机里，当试验过程中点击“停止”键，空气压缩机及其相应电磁阀关闭，显示试验异常，数据不记录。一条伸缩缝测试完毕后，重复以上步骤，进行下一条伸缩缝的测试。
在触摸屏通过串口向PLC发出充气命令后，PLC首先通过DO模块驱动继电器将气泵和缓冲罐之间的电磁阀打开，延时2秒后再通过DO模块驱动另外一组继电器将气泵启动，开始充气，在充气的过程中PLC通过缓冲罐上的压力传感器实时检测压力值(每0.1秒检测一次)，当充气压力值大于等于设定值时，先切通过DO模块断气泵工作电源，然后马上切断电磁阀电源，便电磁阀关闭，完成充气。充气完成后，PLC自动开始保持压力测试计时，在设定时间内实际压力损失值小于设定值时，试验合格，否则试验失败，试验过程数据计入触摸屏数据库内。在触摸屏通过串口向PLC发出停止命令后，PLC首先通过DO模块驱动继电器将气泵或空气压缩机关闭，然后再通过DO模块驱动继电器将电磁阀打开，自动放气，放气结束后，电磁阀自动关闭。试验数据不计入数据库。
真空抽气检测时，缓冲罐的输出管道的另一端部与检测插管的端口相连接，接通电源，5VDC电源为PLC主控制器提供工作电源，24VDC电源为AI模块和DO模块提供驱动电源，触摸屏的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏的触摸屏输入设备，进入操作界面。点击触摸屏的触摸屏输入设备的“抽气测试”键，触摸屏输出设备显示操作界面，设定“抽气压力”、“压力允许损失”、“抽气时间”、“测试时间”的信息数据，输入伸缩缝的序号；点击触摸屏的触摸屏输入设备显示的“抽气”键，触摸屏的触摸屏运算器通过触摸屏控制器向PLC主控制器的主控模块传输“抽气”指令，PLC主控制器的主控模块接到“抽气”指令经数据处理后，PLC主控制器的主控模块对继电器发出“抽气”指令，启动真空泵，打开真空泵电磁阀，真空泵通过管道向缓冲罐内抽气，缓冲罐的输出管道通过检测插管向伸缩缝的填充层内抽气。在抽气过程中，缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器的AL模块，当抽气压力达到设定的压力值，PLC主控制器经数据处理后，PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭真空泵和真空泵电磁阀。在检测时间内缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器经数据处理后，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测不合格。在抽气时间内，缓冲罐内压力没有达到抽气设定的压力值，PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭真空泵和真空泵电磁阀，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测不合格。在检测过程中，数据信息会记录在触摸屏存储器内，当检测过程中点击触摸屏输入设备的“停止”键，触摸屏的触摸屏运算器通过触摸屏控制器向PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭真空泵和真空泵电磁阀，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器内，循环往复检测下一条伸缩缝。
对伸缩缝进行抽气检测，接通电源，触摸屏显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏，进入操作界面。点击“用户登录”，出现登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定。点击“抽气测试”键，出现操作界面，点击确定输入“抽气压力”、“压力允许损失”、“抽气时间”、“测试时间”，点击输入伸缩缝序号。点击“抽气”键，真空泵及其相应的电磁阀开启，开始充气。在抽气时间内，达到抽气设定压力值，空气压缩机及其相应的电磁阀关闭，如在测试时间内压力的下降值小于压力损失设定值，显示试验合格，在测试时间内压力的下降值大于压力损失设定值，显示试验不合格；在抽气设定时间内，没有达到抽气设定压力值，空气压缩机及其相应的电磁阀关闭，显示试验不合格；实验过程中，数据会同时记录在计算机里，当试验过程中点击“停止”键，真空泵及其相应电磁阀关闭，显示试验异常，数据不记录。一条伸缩缝测试完毕后，重复以上步骤，进行下一条伸缩缝的测试。
在触摸屏通过串口向PLC发出充气命令后，PLC首先通过DO模块驱动继电器将空气压缩机和缓冲罐之间的电磁阀打开，延时2秒后再通过DO模块驱动另外一组继电器将空气压缩机启动，开始抽气，在抽气的过程中PLC通过缓冲罐上的压力传感器实时检测压力值(每0.1秒检测一次)，当抽气压力值小于等于设定值时，先切通过DO模块断空气压缩机工作电源，然后马上切断电磁阀电源，使电磁阀关闭，完成抽气。抽气完成后，PLC自动开始保持压力测试计时，在设定时间内实际压力损失值小于设定值时，试验合格，否则试验失败，试验过程数据计入触摸屏数据库内。
注水检测时，在混凝土箱涵的伸缩缝上至少上、下、左、右各设置1个检测插管，把缓冲罐内加满水，缓冲罐的输出管道的另一端部与混凝土箱涵内伸缩缝上其中1个检测插管的端口相连接，其余的检测插管端口开启，接通电源，5VDC电源为PLC主控制器提供工作电源，24VDC电源为AI模块和DO模块提供驱动电源，触摸屏的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏的触摸屏输入设备，进入操作界面。点击触摸屏输入设备的“用户登录”指令，触摸屏输出设备显示登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定，登陆。点击触摸屏的触摸屏输入设备的“充气测试”键，触摸屏输出设备显示操作界面，设定“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”的信息数据，其中“充气压力”的压力值为箱涵高度的水头压力值，其他设定较大值，输入伸缩缝的序号。点击触摸屏的触摸屏输入设备显示的“充气”键，触摸屏的触摸屏运算器通过触摸屏控制器向PLC主控制器的主控模块传输“充气”指令，PLC主控制器的主控模块接到“充气”指令经数据处理后，PLC主控制器的主控模块对继电器发出“充气”指令，启动空气压缩机，打开压缩机电磁阀，空气压缩机通过管道向缓冲罐内充气加压，缓冲罐在充气加压的作用下缓冲罐的输出管道通过检测插管向伸缩缝的填充层内注水。在充气过程中，缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内的压力，缓冲罐内的压力下降较快，要重新启动充气，若重复多次，注水量的损失量超过伸缩缝的空隙值，则确认被检测的伸缩缝不合格。充气加压注水直至混凝土箱涵的伸缩缝上的所有检测插管全部出水，出水的检测插管封闭检测插管的端口，在充气过程中，缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器的AL模块，当充气压力达到设定的压力值，PLC主控制器经数据处理后，PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭空气压缩机和压缩机电磁阀。在检测时间内缓冲罐上的压力变送器测试缓冲罐内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器经数据处理后，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测不合格。在充气时间内，缓冲罐内压力没有达到充气设定的压力值，PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭空气压缩机和压缩机电磁阀，触摸屏显示检测不合格。在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器内，当检测过程中点击触摸屏输入设备的“停止”键，触摸屏的触摸屏运算器通过触摸屏控制器向PLC主控制器的DO模块指令继电器关闭空气压缩机和压缩机电磁阀，触摸屏的触摸屏输出设备显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器内，循环往复检测下一条伸缩缝。
对伸缩缝进行注水检测，将缓冲罐中加满水，软管与伸缩缝底部检测插管连接，其余3根检测插管的阀门开启。接通电源，触摸屏显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏，进入操作界面。点击“用户登录”，出现登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定。点击“充气测试”键，出现操作界面，点击确定输入“充气压力”，压力值为箱涵高度的水头压力值，“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”，设定较大值，点击输入伸缩缝序号。点击“充气”键，空气压缩机及其相应的电磁阀开启，开始充气加压注水。如压力下降较快，可重新启动充气，直至铁管全部出水，如重复多次，水量损失超过空隙值，则判定伸缩缝止水不合格。当侧壁连通铁管流水时，将其连通管阀门关闭，上部连通铁管出水时，关闭连通管阀门；点击“充气测试”键，出现操作界面，点击确定输入“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”，点击输入伸缩缝序号。在充气时间内，达到充气设定压力值，空气压缩机及其相应的电磁阀关闭，如在测试时间内压力的下降值小于压力损失设定值，显示试验合格，在测试时间内压力的下降值大于压力损失设定值，显示试验不合格；在充气时间内，没有达到充气设定压力值，空气压缩机及其相应的电磁阀关闭，显示试验不合格；实验过程中，数据会同时记录在计算机里，当试验过程中点击“停止”键，空气压缩机及其相应电磁阀关闭，显示试验异常，数据不记录。一条伸缩缝测试完毕后，重复以上步骤，进行下一条伸缩缝的测试。
本发明是混凝土箱涵用数控压力测试仪及检测方法。设计科学，结构合理，检测手段有效，检测数据准确，体积较小，重量较轻，移动比较方便，检测时不影响其它施工作业。检测方式是利用第一道止水(止水橡胶板)与第二道止水(双组分聚硫密封胶)之间的空隙，根据设计要求在空隙中填充压力气体或水，通过压力的变化，判断止水效果是否对达到设计要求。可以对设有2道止水的混凝土箱涵伸缩缝的止水效果进行检测，检测效果准确，发现渗漏后可及时处理；在检测过程中，根据设计要求压力，如渗漏，则计算机显示器显示试验不合格，反之显示试验合格。本发明与以往的检测方法比较，检测结果准确，检测方便、快捷，体积小，移动快；在检测过程中即可判断伸缩缝是否渗漏，其数据保存在计算机里，通过U盘可以取出数据，将数据在室内进行报告、打印及数据分析。
以下结合附图和实施例对本发明详细说明。
图1混凝土箱涵用数控压力测试仪的结构示意2混凝土箱涵用数控压力测试仪的电路示意3混凝土箱涵的剖视4混凝土箱涵的A-A剖视图1PLC主控制器，2继电器，3气泵电磁阀，4压缩机电磁阀，5真空泵，6空气压缩机，7触摸屏，8缓冲罐，9压力变送器，10主控模块，11通讯变换模块，12AI模块，13DO模块，145V电源，1524V电源，16检测插管，17密闭层，18填充层，19止水密闭层，20混凝土箱涵，21通讯总线，22管道，23输出管道，24伸缩缝，25触摸屏存储器，26触摸屏运算器，27触摸屏输入设备，28USB接口，29触摸屏输出设备，30触摸屏控制器具体实施方式
实施例1PLC主控制器(1)是由主控模块(10)、通讯变换模块(11)、AI模块(12)和DO模块(13)组成，主控模块(10)、通讯变换模块(11)、AI模块(12)和DO模块(13)通过PLC底板的接口相连接，并相互之间进行通讯，主控模块(10)采用S16-M1模块，支持有线及无线通讯，实时时钟提供每日运行与报警的时间，通讯变换模块(11)采用F204模板，AI模块(12)采用F101模块，输入端与压力、液位、流量、温度变送器的高精度模拟信号源相连接使用，DO模块(13)采用F133模块，控制仪表的指示灯、继电器、阀门及其他需要12-24VDC和适当负载电流的ON/OFF设备。
PLC主控制器(1)的AI模块(12)与缓冲罐(8)的压力变送器(9)相连接，AI模块(12)采集压力变送器(9)的电信号，采集间隔为100ms，压力的控制精度为12位，依照缓冲罐(8)的压力值PLC主控制器(1)实时调整DO模块(13)的输出状态。
PLC主控制器(1)与继电器(2)的一端部相连接，继电器(2)的另一端与真空泵电磁阀(3)、压缩机电磁阀(4)、真空泵(5)和空气压缩机(6)相连接，24V电源(15)与AI模块(12)和DO模块(13)相连接，DO模块(13)输出24V电源，驱动继电器(2)的动作，开启和关闭真空泵电磁阀(3)、压缩机电磁阀(4)、真空泵(5)和空气压缩机(6)，继电器采用双投双掷的方式，保证在开路的状态下能够彻底切断220V电源。
5VDC电源(14)与PLC主控制器(1)的主控模块(10)相连接，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)与PLC主控制器(1)的AI模块(12)和DO模块(13)相连接，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源。
真空泵(5)的输出口通过管道(22)与缓冲罐(8)相连接，在连接真空泵(5)和缓冲罐(8)的管道(22)上设置真空泵电磁阀(3)，真空泵电磁阀(3)与继电器(2)相连接，继电器(2)与PLC主控制器(1)的DO模块(13)相连接，开启和关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)控制抽气测试。空气压缩机(6)的输出口通过管道(22)与缓冲罐(8)的输入口相连接，在连接空气压缩机(6)和缓冲罐(8)的管道(22)上设置压缩机电磁阀(4)，压缩机电磁阀(4)与继电器(2)相连接，继电器(2)与PLC主控制器(1)的DO模块(13)相连接，开启和关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)控制充气测试和注水测试。
触摸屏(7)与PLC主控制器(1)的主控模块(10)相连接，触摸屏(7)由触摸屏存储器(25)、触摸屏运算器(26)、触摸屏输入设备(27)、USB接口(28)、触摸屏输出设备(29)和触摸屏控制器(30)组成，触摸屏运算器(26)各自与触摸屏存储器(25)、触摸屏输入设备(27)、触摸屏输出设备(29)和触摸屏控制器(30)相联接，触摸屏存储器(25)与USB接口(28)相联接，触摸屏控制器(30)与主控制器(1)的主控模块(10)相联接。主控模块(10)通过通讯总线(21)与通讯变换模块(11)、AI模块(12)和DO模块(13)相连接。触摸屏(7)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)发出指令信息，并采集数据信息，在显示器上显示指令信息和采集的数据信息，PLC主控制器(1)的主控模块(10)汇集指令信息和数据信息进行综合处理，通过触摸屏控制器(30)和触摸屏运算器(26)传输给触摸屏存储器(25)存储，触摸屏存储器(25)与USB接口(28)相连接，用U盘把数据信息提取出，在室内进行数据信息的后分析以及做出检测报告。
输出管道(23)的一端部与缓冲罐(8)的输入口相连接，输出管道(23)的另一端部与设置在混凝土箱涵(20)内伸缩缝(24)上的检测插管(16)一端部的端口相连接，检测插管(16)为中空管状，混凝土箱涵(20)端部之间设置伸缩缝(24)，伸缩缝(24)混凝土箱涵(20)内侧固定设置密闭层(17)，伸缩缝(24)的中部两混凝土箱涵(20)端部内预埋设止水密闭层(19)，密闭层(17)与止水密闭层(19)之间设置填充层(18)，检测插管(16)的另一端部穿过密闭层(17)插入填充层(18)内，检测插管(16)的另一端部插至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)，用密封胶粘接封闭检测插管(16)一端周围密闭层(17)上的插入口，通过检测插管(16)对伸缩缝(24)内的填充层(18)充气或抽气或注水检测伸缩缝(24)是否渗漏。
在制作混凝土箱涵(20)伸缩缝(24)的密闭层(17)之前或制作完密闭层(17)之后，用电钻在伸缩缝(24)上由混凝土箱涵(20)内侧向混凝土箱涵(20)外侧钻孔，在伸缩缝(24)上至少钻1个孔以上，钻孔钻至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)。把检测插管(16)插入孔中，检测插管(16)的另一端部穿过伸缩缝(24)的密闭层(17)插入填充层(18)内，检测插管(16)的另一端部插至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)，用密封胶粘接封闭检测插管(16)一端周围密闭层(17)上的插入口，待密封胶凝结后进行检测，如图1、图2、图3、图4所示。
实施例2密封胶采用聚氨酯密封胶，密闭层(17)采用双组份聚硫密封胶材料制作密闭层(17)，填充层(18)采用泡沫塑料板材料制作填充层(18)，止水密闭层(19)采用橡胶止水带材料制作止水密闭层(19)，如图3、图4所示。
实施例3在制作混凝土箱涵(20)伸缩缝(24)的密闭层(17)之前或制作完密闭层(17)之后，用电钻在伸缩缝(24)上由混凝土箱涵(20)内侧向混凝土箱涵(20)外侧钻孔，在伸缩缝(24)上至少钻1个孔以上，钻孔钻至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)。把检测插管(16)插入孔中，检测插管(16)的另一端部穿过伸缩缝(24)的密闭层(17)插入填充层(18)内，检测插管(16)的另一端部插至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)，用密封胶粘接封闭检测插管(16)一端周围密闭层(17)上的插入口，待密封胶凝结后进行检测。
充气检测时，缓冲罐(8)的输出管道(23)的另一端部与检测插管(16)的端口相连接，接通电源，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源，触摸屏(7)的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)，进入操作界面。点击触摸屏输入设备(27)的“用户登录”指令，触摸屏输出设备(29)显示登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定，登陆；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)的“充气测试”键，触摸屏输出设备(29)显示操作界面，设定“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”的信息数据，输入伸缩缝(24)的序号。点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)显示的“充气”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)传输“充气”指令，PLC主控制器(1)的主控模块(10)接到“充气”指令经数据处理后，PLC主控制器(1)的主控模块(10)对继电器(2)发出“充气”指令，启动空气压缩机(6)，打开压缩机电磁阀(4)，空气压缩机(6)通过管道(22)向缓冲罐(8)内充气加压，缓冲罐(8)的输出管道(23)通过检测插管(16)向伸缩缝(24)的填充层(18)内充气。在充气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器(1)的AL模块(12)，当充气压力达到设定的压力值，PLC主控制器(1)经数据处理后，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)。在检测时间内缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器(1)经数据处理后，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格；在充气时间内，缓冲罐(8)内压力没有达到充气设定的压力值，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)显示检测不合格。在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器(25)内，当检测过程中点击触摸屏输入设备(27)的“停止”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(30)显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器(25)内，循环往复检测下一条伸缩缝，如图1、图2、图3、图4所示。
实施例4真空抽气检测时，缓冲罐(8)的输出管道(23)的另一端部与检测插管(16)的端口相连接，接通电源，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源，触摸屏(7)的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)，进入操作界面。点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)的“抽气测试”键，触摸屏输出设备(29)显示操作界面，设定“抽气压力”、“压力允许损失”、“抽气时间”、“测试时间”的信息数据，输入伸缩缝(24)的序号；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)显示的“抽气”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)传输“抽气”指令，PLC主控制器(1)的主控模块(10)接到“抽气”指令经数据处理后，PLC主控制器(1)的主控模块(10)对继电器(2)发出“抽气”指令，启动真空泵(5)，打开真空泵电磁阀(3)，真空泵(5)通过管道(22)向缓冲罐(8)内抽气，缓冲罐(8)的输出管道(23)通过检测插管(16)向伸缩缝(24)的填充层(18)内抽气。在抽气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器(1)的AL模块(12)，当抽气压力达到设定的压力值，PLC主控制器(1)经数据处理后，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)。在检测时间内缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器(1)经数据处理后，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格。在抽气时间内，缓冲罐(8)内压力没有达到抽气设定的压力值，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格。在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器(25)内，当检测过程中点击触摸屏输入设备(27)的“停止”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(30)显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器(25)内，循环往复检测下一条伸缩缝，如图1、图2、图3、图4所示。
实施例5注水检测时，在混凝土箱涵(20)的伸缩缝(24)上至少上、下、左、右各设置1个检测插管(16)，把缓冲罐(8)内加满水，缓冲罐(8)的输出管道(23)的另一端部与混凝土箱涵(20)内伸缩缝(24)上其中1个检测插管(16)的端口相连接，其余的检测插管(16)端口开启，接通电源，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源，触摸屏(7)的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)，进入操作界面。点击触摸屏输入设备(27)的“用户登录”指令，触摸屏输出设备(29)显示登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定，登陆。点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)的“充气测试”键，触摸屏输出设备(29)显示操作界面，设定“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”的信息数据，其中“充气压力”的压力值为箱涵高度的水头压力值，其他设定较大值，输入伸缩缝(24)的序号。点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)显示的“充气”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)传输“充气”指令，PLC主控制器(1)的主控模块(10)接到“充气”指令经数据处理后，PLC主控制器(1)的主控模块(10)对继电器(2)发出“充气”指令，启动空气压缩机(6)，打开压缩机电磁阀(4)，空气压缩机(6)通过管道(22)向缓冲罐(8)内充气加压，缓冲罐(8)在充气加压的作用下缓冲罐(8)的输出管道(23)通过检测插管(16)向伸缩缝(24)的填充层(18)内注水。在充气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，缓冲罐(8)内的压力下降较快，要重新启动充气，若重复多次，注水量的损失量超过伸缩缝(24)的空隙值，则确认被检测的伸缩缝(24)不合格。充气加压注水直至混凝土箱涵(20)的伸缩缝(24)上的所有检测插管(16)全部出水，出水的检测插管(16)封闭检测插管(16)的端口，在充气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器(1)的AL模块(12)，当充气压力达到设定的压力值，PLC主控制器(1)经数据处理后，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)。在检测时间内缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器(1)经数据处理后，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格。在充气时间内，缓冲罐(8)内压力没有达到充气设定的压力值，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)显示检测不合格。在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器(25)内，当检测过程中点击触摸屏输入设备(27)的“停止”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(30)显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器(25)内，循环往复检测下一条伸缩缝，如图1、图2、图3、图4所示。
权利要求
1.一种混凝土箱涵用数控压力测试仪，其特征是PLC主控制器(1)是由主控模块(10)、通讯变换模块(11)、AI模块(12)和DO模块(13)组成，主控模块(10)、通讯变换模块(11)、AI模块(12)和DO模块(13)通过PLC底板的接口相连接，并相互之间进行通讯，主控模块(10)采用S16-M1模块，支持有线及无线通讯，实时时钟提供每日运行与报警的时间，通讯变换模块(11)采用F204模板，AI模块(12)采用F101模块，输入端与压力、液位、流量、温度变送器的高精度模拟信号源相连接使用，DO模块(13)采用F133模块，控制仪表的指示灯、继电器、阀门及其他需要12-24VDC和适当负载电流的ON/OFF设备；PLC主控制器(1)的AI模块(12)与缓冲罐(8)的压力变送器(9)相连接，AI模块(12)采集压力变送器(9)的电信号，采集间隔为100ms，压力的控制精度为12位，依照缓冲罐(8)的压力值PLC主控制器(1)实时调整DO模块(13)的输出状态；PLC主控制器(1)与继电器(2)的一端部相连接，继电器(2)的另一端与真空泵电磁阀(3)、压缩机电磁阀(4)、真空泵(5)和空气压缩机(6)相连接，24V电源(15)与AI模块(12)和DO模块(13)相连接，DO模块(13)输出24V电源，驱动继电器(2)的动作，开启和关闭真空泵电磁阀(3)、压缩机电磁阀(4)、真空泵(5)和空气压缩机(6)，继电器采用双投双掷的方式，保证在开路的状态下能够彻底切断220V电源；5VDC电源(14)与PLC主控制器(1)的主控模块(10)相连接，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)与PLC主控制器(1)的AI模块(12)和DO模块(13)相连接，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源；真空泵(5)的输出口通过管道(22)与缓冲罐(8)相连接，真空泵(5)的抽气作用通过缓冲罐(8)将伸缩缝(24)内的气体抽出，缓冲罐(8)在充气和抽气的检测过程中对正负压力起缓冲，注水的检测过程中在缓冲罐(8)中贮存水，在连接真空泵(5)和缓冲罐(8)的管道(22)上设置真空泵电磁阀(3)，真空泵电磁阀(3)与继电器(2)相连接，继电器(2)与PLC主控制器(1)的DO模块(13)相连接，开启和关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)控制抽气测试；空气压缩机(6)的输出口通过管道(22)与缓冲罐(8)的输入口相连接，在连接空气压缩机(6)和缓冲罐(8)的管道(22)上设置压缩机电磁阀(4)，压缩机电磁阀(4)与继电器(2)相连接，继电器(2)与PLC主控制器(1)的DO模块(13)相连接，开启和关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)控制充气测试和注水测试；触摸屏(7)与PLC主控制器(1)的主控模块(10)相连接，触摸屏(7)由触摸屏存储器(25)、触摸屏运算器(26)、触摸屏输入设备(27)、USB接口(28)、触摸屏输出设备(29)和触摸屏控制器(30)组成，触摸屏运算器(26)各自与触摸屏存储器(25)、触摸屏输入设备(27)、触摸屏输出设备(29)和触摸屏控制器(30)相联接，触摸屏存储器(25)与USB接口(28)相联接，触摸屏控制器(30)与主控制器(1)的主控模块(10)相联接；主控模块(10)通过通讯总线(21)与通讯变换模块(11)、AI模块(12)和DO模块(13)相连接；触摸屏(7)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)发出指令信息，并采集数据信息，在显示器上显示指令信息和采集的数据信息，PLC主控制器(1)的主控模块(10)汇集指令信息和数据信息进行综合处理，通过触摸屏控制器(30)和触摸屏运算器(26)传输给触摸屏存储器(25)存储，触摸屏存储器(25)与USB接口(28)相连接，用U盘把数据信息提取出，在室内进行数据信息的后分析以及做出检测报告；输出管道(23)的一端部与缓冲罐(8)的输入口相连接，输出管道(23)的另一端部与设置在混凝土箱涵(20)内伸缩缝(24)上的检测插管(16)一端部的端口相连接，检测插管(16)为中空管状，混凝土箱涵(20)端部之间设置伸缩缝(24)，伸缩缝(24)混凝土箱涵(20)内侧固定设置密闭层(17)，伸缩缝(24)的中部两混凝土箱涵(20)端部内预埋设止水密闭层(19)，密闭层(17)与止水密闭层(19)之间设置填充层(18)，检测插管(16)的另一端部穿过密闭层(17)插入填充层(18)内，检测插管(16)的另一端部插至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)，用密封胶粘接封闭检测插管(16)一端周围密闭层(17)上的插入口，通过检测插管(16)对伸缩缝(24)内的填充层(18)充气或抽气或注水检测伸缩缝(24)是否渗漏；在制作混凝土箱涵(20)伸缩缝(24)的密闭层(17)之前或制作完密闭层(17)之后，用电钻在伸缩缝(24)上由混凝土箱涵(20)内侧向混凝土箱涵(20)外侧钻孔，在伸缩缝(24)上至少钻1个孔以上，钻孔钻至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)；把检测插管(16)插入孔中，检测插管(16)的另一端部穿过伸缩缝(24)的密闭层(17)插入填充层(18)内，检测插管(16)的另一端部插至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)，用密封胶粘接封闭检测插管(16)一端周围密闭层(17)上的插入口，待密封胶凝结后进行检测。
2.根据权利要求1所述的混凝土箱涵用数控压力测试仪，其特征在于所述的密封胶采用聚氨酯密封胶，密闭层(17)采用双组份聚硫密封胶材料制作密闭层(17)，填充层(18)采用泡沫塑料板材料制作填充层(18)，止水密闭层(19)采用橡胶止水带材料制作止水密闭层(19)。
3.一种混凝土箱涵用数控压力测试仪的检测方法，其特征是在制作混凝土箱涵(20)伸缩缝(24)的密闭层(17)之前或制作完密闭层(17)之后，用电钻在伸缩缝(24)上由混凝土箱涵(20)内侧向混凝土箱涵(20)外侧钻孔，在伸缩缝(24)上至少钻1个孔以上，钻孔钻至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)；把检测插管(16)插入孔中，检测插管(16)的另一端部穿过伸缩缝(24)的密闭层(17)插入填充层(18)内，检测插管(16)的另一端部插至伸缩缝(24)的止水密闭层(19)，用密封胶粘接封闭检测插管(16)一端周围密闭层(17)上的插入口，待密封胶凝结后进行检测；充气检测时，缓冲罐(8)的输出管道(23)的另一端部与检测插管(16)的端口相连接，接通电源，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源，触摸屏(7)的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)，进入操作界面；点击触摸屏输入设备(27)的“用户登录”指令，触摸屏输出设备(29)显示登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定，登陆；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)的“充气测试”键，触摸屏输出设备(29)显示操作界面，设定“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”的信息数据，输入伸缩缝(24)的序号；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)显示的“充气”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)传输“充气”指令，PLC主控制器(1)的主控模块(10)接到“充气”指令经数据处理后，PLC主控制器(1)的主控模块(10)对继电器(2)发出“充气”指令，启动空气压缩机(6)，打开压缩机电磁阀(4)，空气压缩机(6)通过管道(22)向缓冲罐(8)内充气加压，缓冲罐(8)的输出管道(23)通过检测插管(16)向伸缩缝(24)的填充层(18)内充气；在充气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器(1)的AL模块(12)，当充气压力达到设定的压力值，PLC主控制器(1)经数据处理后，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)；在检测时间内缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器(1)经数据处理后，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格；在充气时间内，缓冲罐(8)内压力没有达到充气设定的压力值，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)显示检测不合格；在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器(25)内，当检测过程中点击触摸屏输入设备(27)的“停止”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(30)显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器(25)内，循环往复检测下一条伸缩缝；或者真空抽气检测时，缓冲罐(8)的输出管道(23)的另一端部与检测插管(16)的端口相连接，接通电源，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源，触摸屏(7)的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)，进入操作界面；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)的“抽气测试”键，触摸屏输出设备(29)显示操作界面，设定“抽气压力”、“压力允许损失”、“抽气时间”、“测试时间”的信息数据，输入伸缩缝(24)的序号；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)显示的“抽气”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)传输“抽气”指令，PLC主控制器(1)的主控模块(10)接到“抽气”指令经数据处理后，PLC主控制器(1)的主控模块(10)对继电器(2)发出“抽气”指令，启动真空泵(5)，打开真空泵电磁阀(3)，真空泵(5)通过管道(22)向缓冲罐(8)内抽气，缓冲罐(8)的输出管道(23)通过检测插管(16)向伸缩缝(24)的填充层(18)内抽气；在抽气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器(1)的AL模块(12)，当抽气压力达到设定的压力值，PLC主控制器(1)经数据处理后，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)；在检测时间内缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器(1)经数据处理后，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格；在抽气时间内，缓冲罐(8)内压力没有达到抽气设定的压力值，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格；在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器(25)内，当检测过程中点击触摸屏输入设备(27)的“停止”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭真空泵(5)和真空泵电磁阀(3)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(30)显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器(25)内，循环往复检测下一条伸缩缝；或者注水检测时，在混凝土箱涵(20)的伸缩缝(24)上至少上、下、左、右各设置1个检测插管(16)，把缓冲罐(8)内加满水，缓冲罐(8)的输出管道(23)的另一端部与混凝土箱涵(20)内伸缩缝(24)上其中1个检测插管(16)的端口相连接，其余的检测插管(16)端口开启，接通电源，5VDC电源(14)为PLC主控制器(1)提供工作电源，24VDC电源(15)为AI模块(12)和DO模块(13)提供驱动电源，触摸屏(7)的显示器自动开启，启动完毕后，点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)，进入操作界面；点击触摸屏输入设备(27)的“用户登录”指令，触摸屏输出设备(29)显示登陆菜单，选择操作人员，输入秘密码后点击确定，登陆；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)的“充气测试”键，触摸屏输出设备(29)显示操作界面，设定“充气压力”、“压力允许损失”、“充气时间”、“测试时间”的信息数据，其中“充气压力”的压力值为箱涵高度的水头压力值，其他设定较大值，输入伸缩缝(24)的序号；点击触摸屏(7)的触摸屏输入设备(27)显示的“充气”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的主控模块(10)传输“充气”指令，PLC主控制器(1)的主控模块(10)接到“充气”指令经数据处理后，PLC主控制器(1)的主控模块(10)对继电器(2)发出“充气”指令，启动空气压缩机(6)，打开压缩机电磁阀(4)，空气压缩机(6)通过管道(22)向缓冲罐(8)内充气加压，缓冲罐(8)在充气加压的作用下缓冲罐(8)的输出管道(23)通过检测插管(16)向伸缩缝(24)的填充层(18)内注水；在充气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，缓冲罐(8)内的压力下降较快，要重新启动充气，若重复多次，注水量的损失量超过伸缩缝(24)的空隙值，则确认被检测的伸缩缝(24)不合格；充气加压注水直至混凝土箱涵(20)的伸缩缝(24)上的所有检测插管(16)全部出水，出水的检测插管(16)封闭检测插管(16)的端口，在充气过程中，缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内的压力，测试出的压力数据信息传输给PLC主控制器(1)的AL模块(12)，当充气压力达到设定的压力值，PLC主控制器(1)经数据处理后，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)；在检测时间内缓冲罐(8)上的压力变送器(9)测试缓冲罐(8)内压力的下降值小于压力损失设定值，PLC主控制器(1)经数据处理后，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测合格，在检测时间内压力的下降值大于压力损失设定值，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(29)显示检测不合格；在充气时间内，缓冲罐(8)内压力没有达到充气设定的压力值，PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)显示检测不合格；在检测过程中，检测数据信息会记录在触摸屏存储器(25)内，当检测过程中点击触摸屏输入设备(27)的“停止”键，触摸屏(7)的触摸屏运算器(26)通过触摸屏控制器(30)向PLC主控制器(1)的DO模块(13)指令继电器(2)关闭空气压缩机(6)和压缩机电磁阀(4)，触摸屏(7)的触摸屏输出设备(30)显示检测异常，检测数据信息不作记录，不存储到触摸屏存储器(25)内，循环往复检测下一条伸缩缝。
全文摘要
本发明是混凝土箱涵用数控压力测试仪及检测方法。PLC主控制器是由主控模块、通讯变换模块、AI模块和DO模块组成，AI模块与压力变送器相连接采集电信号，继电器与压缩机电磁阀、气泵电磁阀、空气压缩机和气泵相连接，继电器采用双投双掷的方式，在显示器上显示指令信息和采集的数据信息，通过检测插管对伸缩缝内的填充层充气或抽气或注水检测伸缩缝是否渗漏。本发明设计科学，结构合理，检测手段有效，检测数据准确，体积较小，重量较轻，移动比较方便，检测时不影响其它施工作业。在检测过程中即可判断伸缩缝是否渗漏，其数据保存在计算机里，通过U盘可以取出数据，将数据在室内进行报告、打印及数据分析。
文档编号G01M3/26GK101034031SQ20071005672
公开日2007年9月12日 申请日期2007年2月6日 优先权日2007年2月6日
发明者刘学功, 程庆臣, 张志颇, 赵考生, 靳文泽, 汪长余 申请人:天津市水利科学研究所