全文摘要
本实用新型针对现有技术中的钢筋性能检测装置造价高、操作复杂、体积大以及小型工地进行钢筋检测困难的问题，提供了一种钢筋性能检测装置，方便在工地上使用，实现对钢筋的拉伸性能检测和冷弯性能检测，装置成本相对较低，其不仅能够检测钢筋的性能，而且能够对钢筋的性能进行分析判断，并给出钢筋的性能检测报表，使现场施工人员可以迅速的检测出所用钢筋的品质是否合格。
主设计要求
1.一种钢筋性能检测装置，包括控制系统、工作台和驱动装置，其特征在于：所述工作台呈倒放的“日”字状,其上侧框架和下侧框架上安装有滚珠丝杠(13)，左侧框架上安装有左横梁(14)，右侧框架上安装有右横梁(7)，在上下两根滚珠丝杠(13)之间还安装有活动横梁(11)；活动横梁(11)将工作台分为两个工作区间，左边工作区间用于进行钢筋拉伸性能检测，右边工作区间用于进行钢筋冷弯性能检测；其中，左横梁(14)和活动横梁(11)之间安装有通过导向杆连接的第一夹头(17)和第二夹头(19)，第一夹头(17)与左横梁(14)连接，第二夹头(19)与活动横梁(11)连接；活动横梁(11)与右横梁(7)之间安装有压头(10)和支座，压头(10)安装在活动横梁(11)上，支座安装在右横梁(7)上，包括第一支座(5)和第二支座(8)；所述驱动装置包括依次相连的交流伺服电机(1)、行星齿轮减速器(2)、同步带(4)和滚珠丝杠(13)；交流伺服电机(1)和行星齿轮减速器(2)连接，行星齿轮减速器(2)与同步带(4)的小带轮(3)连接，滚珠丝杠(13)与同步带(4)的大轮带(6)连接；所述控制系统包括系统控制模块、供电模块、信号采集模块、电机驱动模块和人机交互模块；检测前，操作人员在人机交互模块参数定义区输入钢筋试件的必要参数后，控制系统读取该参数信息，并根据这些参数信息决定执行钢筋拉伸性能检测或者钢筋冷弯性能检测；进行钢筋拉伸性能检测时，系统控制模块根据读取到的参数信息，对钢筋试件(18)进行拉伸性能检测，控制系统发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁(11)向右移动；此过程中，信号采集模块采集力传感器(15)和电子引伸计(12)输出的电压信号，以及光电编码器(16)的脉冲信号，并将采集到的信号发送至系统控制模块，经系统控制模块处理后绘制出力-位移曲线和应力-应变曲线，并在液晶显示屏上显示；进行钢筋冷弯能检测时，系统控制模块根据读取到的参数信息，对钢筋试件(18)进行冷弯性能检测，控制系统发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁(11)向左移动，钢筋试件(18)弯曲到180度时，活动横梁(11)停止移动，操作人员取下试样进行观察，查看弯曲的部分有没有裂纹或者剥落不正常的现象，由此判断钢筋的冷弯性能是否合格。
设计方案
1.一种钢筋性能检测装置，包括控制系统、工作台和驱动装置，其特征在于：
所述工作台呈倒放的“日”字状,其上侧框架和下侧框架上安装有滚珠丝杠(13)，左侧框架上安装有左横梁(14)，右侧框架上安装有右横梁(7)，在上下两根滚珠丝杠(13)之间还安装有活动横梁(11)；活动横梁(11)将工作台分为两个工作区间，左边工作区间用于进行钢筋拉伸性能检测，右边工作区间用于进行钢筋冷弯性能检测；
其中，左横梁(14)和活动横梁(11)之间安装有通过导向杆连接的第一夹头(17)和第二夹头(19)，第一夹头(17)与左横梁(14)连接，第二夹头(19)与活动横梁(11)连接；活动横梁(11)与右横梁(7)之间安装有压头(10)和支座，压头(10)安装在活动横梁(11)上，支座安装在右横梁(7)上，包括第一支座(5)和第二支座(8)；
所述驱动装置包括依次相连的交流伺服电机(1)、行星齿轮减速器(2)、同步带(4)和滚珠丝杠(13)；交流伺服电机(1)和行星齿轮减速器(2)连接，行星齿轮减速器(2)与同步带(4)的小带轮(3)连接，滚珠丝杠(13)与同步带(4)的大轮带(6)连接；
所述控制系统包括系统控制模块、供电模块、信号采集模块、电机驱动模块和人机交互模块；
检测前，操作人员在人机交互模块参数定义区输入钢筋试件的必要参数后，控制系统读取该参数信息，并根据这些参数信息决定执行钢筋拉伸性能检测或者钢筋冷弯性能检测；
进行钢筋拉伸性能检测时，系统控制模块根据读取到的参数信息，对钢筋试件(18)进行拉伸性能检测，控制系统发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁(11)向右移动；此过程中，信号采集模块采集力传感器(15)和电子引伸计(12)输出的电压信号，以及光电编码器(16)的脉冲信号，并将采集到的信号发送至系统控制模块，经系统控制模块处理后绘制出力-位移曲线和应力-应变曲线，并在液晶显示屏上显示；
进行钢筋冷弯能检测时，系统控制模块根据读取到的参数信息，对钢筋试件(18)进行冷弯性能检测，控制系统发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁(11)向左移动，钢筋试件(18)弯曲到180度时，活动横梁(11)停止移动，操作人员取下试样进行观察，查看弯曲的部分有没有裂纹或者剥落不正常的现象，由此判断钢筋的冷弯性能是否合格。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋性能检测装置，其特征在于：在工作台左侧框架上还通过螺栓安装有力传感器(15)，力传感器(15)另一端则通过螺栓与活动横梁(11)连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋性能检测装置，其特征在于：工作台上安装有光电编码器(16)，光电编码器(16)和滚珠丝杠(13)同轴安装。
4.根据权利要求1所述的一种钢筋性能检测装置，其特征在于：检测过程中，当出现紧急情况时，控制系统会自动处理异常；如果测试结束，则停止测试，存储测试结果并进行处理，控制系统会判断钢筋是否合格，并给出钢筋的性能检测报表。
5.根据权利要求1所述的一种钢筋性能检测装置，其特征在于：检测装置还设计有电子引伸计(12)，在进行钢筋性能检测时独立安装在钢筋试件(18)上。
6.根据权利要求1所述的一种钢筋性能检测装置，其特征在于：在工作台框架上还设有行程开关(9)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及建筑材料检测领域，具体涉及一种钢筋性能检测装置。
背景技术
在我国建筑行业的不断进步和发展下,工程建设项目不断增加,对工程质量的要求也越来越高。为了保证施工质量,要求管理人员做好监督管理工作,准确检测钢筋材料性能,确保建筑材料性能可以达到规定要求。
目前钢筋性能检测的主要手段是按照钢筋检测的国家标准在实验室通过万能材料试验机对钢筋的力学性能进行检验。这种检测装置造价昂贵，操作相对复杂，体积较大，而且小型工地上没有专门的钢筋检测设备或者专门的材料实验室，对材料质量的检验主要靠观察或者使用时的经验。
经检索，公开号：CN103674699A，公开日2014.3.26公开了“钢筋力学性能现场检测设备”，该实用新型通过一体并联式千斤顶带动夹具相对底座运动，实现对钢筋的拉伸。但是该实用新型依然存在一些缺陷：第一，通过肉眼观察钢筋的拉伸变化；第二，只能进行拉伸检测。
针对上述缺陷，有必要对钢筋性能检测装置进行改进优化。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：现有技术中钢筋性能检测装置造价高、操作复杂、体积大以及小型工地进行钢筋检测困难的问题。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种钢筋性能检测装置，包括控制系统、工作台和驱动装置。
所述控制系统为嵌入式控制系统，包括系统控制模块、供电模块、信号采集模块、电机驱动模块和人机交互模块。
其中，供电模块采用开关电源实现整个控制系统多路电源供电；信号采集模块通过多种传感器来采集钢筋试件的信号；人机交互模块采用液晶显示屏，方便上手操作和查看结果，人机交互模块设置有参数定义区，参数包括钢筋的试样标距、钢筋直径和钢筋牌号。
检测前，操作人员在人机交互模块参数定义区输入钢筋试件的必要参数后，控制系统读取该参数信息，并根据这些参数信息决定执行钢筋拉伸性能检测或者钢筋冷弯性能检测；
进行钢筋拉伸性能检测时，系统控制模块根据读取到的上述参数信息，对钢筋进行拉伸性能检测，控制系统发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁向右移动。此过程中，信号采集模块采集力传感器和电子引伸计输出的电压信号，以及光电编码器的脉冲信号，并将采集到的信号发送至系统控制模块，经系统控制模块处理后绘制出力-位移曲线和应力-应变曲线，并在液晶显示屏上显示；
其中，在进行钢筋拉伸性能检测时，根据不同的钢筋试件，控制系统有一个推荐的横梁移动速度，活动横梁在钢筋试件断裂后自动停止移动，控制系统计算出钢筋试件的屈服强度、抗拉强度、伸长率的实测值，并和标准值进行比较，只有当实测值全部大于等于标准值时，检测结果才显示绿灯合格，否则显示红灯不合格；
在钢筋拉伸性能检测结束之后，控制系统会判断钢筋是否合格，并给出钢筋的性能检测报表。
进行钢筋冷弯能检测时，系统控制模块根据读取到的上述参数信息，对钢筋进行冷弯性能检测，控制系统发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁向左移动，钢筋试件弯曲到180度时，活动横梁停止移动，操作人员取下试样进行观察，查看弯曲的部分有没有裂纹或者剥落等不正常的现象，由此判断钢筋的冷弯性能是否合格。
当出现紧急情况时，控制系统会自动处理异常；如果测试结束，则停止测试，存储测试结果并进行处理。
所述工作台呈倒放的“日”字状，上侧框架和下侧框架上安装有滚珠丝杠，左侧框架和右侧框架上安装有横梁。横梁包括安装在工作台框架上的左横梁、右横梁以及安装于上下两根滚珠丝杠之间的活动横梁。活动横梁将工作台分为两个工作区间，左边工作区间用于进行钢筋拉伸性能检测，右边工作区间用于进行钢筋冷弯性能检测。
其中，左横梁和活动横梁之间安装有通过导向杆连接的第一夹头和第二夹头；第一夹头与左横梁连接，第二夹头与活动横梁连接，用于夹持钢筋试件。
活动横梁与右横梁之间安装有压头和支座，压头安装在活动横梁上，随活动横梁一起左右移动，支座安装在右横梁上，包括第一支座和第二支座，用于夹持钢筋试件，
在工作台左侧框架上还通过螺栓安装有力传感器，力传感器另一端则通过螺栓与活动横梁连接，用于实现钢筋试件力值的测量；与活动横梁连接的第二夹头或压头作用的力传递给力传感器后，力传感器将产生的信号经控制系统传输到计算机，计算机再按传感器标定数据进行处理得到力值。
所述驱动装置包括依次相连的交流伺服电机、行星齿轮减速器、同步带和滚珠丝杠。
其中，交流伺服电机和行星齿轮减速器之间采用电动机与减速器的匹配连接，转动部分采用键联接，交流伺服电机和行星齿轮减速器的壳体部分则使用螺栓连接成一个整体；
其中，行星齿轮减速器与同步带的小带轮连接，滚珠丝杠与同步带的大轮带连接；
在靠近工作台左侧框架位置处还安装有光电编码器，光电编码器和滚珠丝杠同轴安装，滚珠丝杠转动时带动光电编码器，光电编码器输出一定数量的脉冲，从而获得活动横梁的位移。
其中，光电编码器通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲信号，并将脉冲信号送至控制系统，控制系统将信号进行处理调节后即可得到活动横梁的位移值。
本检测装置还设计有电子引伸计，在进行钢筋性能检测时独立安装在钢筋试件上，用于精确测定钢筋试件规定标距的变形量。
在工作台下侧框架上还安装有行程开关，活动横梁安装在工作台上后，在滚珠丝杠上有一定的活动范围，为避免操作失误导致压头撞到右侧横梁，因此需要一定的定位装置，在安装滚珠丝杠的框架上安装行程开关，当移动横梁接近行程开关的时候，控制系统收到信号，就会使电机停止运转，从而实现保护的功能。
本实用新型的有益效果：本实用新型针对现有技术中的钢筋性能检测装置造价高、操作复杂、体积大以及小型工地进行钢筋检测困难的问题，提供了一种钢筋性能检测装置，方便在工地上使用，实现对钢筋的拉伸性能检测和冷弯性能检测，装置成本相对较低，其不仅能够检测钢筋的性能，而且能够对钢筋的性能进行分析判断，并给出钢筋的性能检测报表，使现场施工人员可以迅速的检测出所用钢筋的品质是否合格。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型的控制系统框架图
图3为本实用新型的控制系统流程图
附图标记说明：1、交流伺服电机；2、行星齿轮减速器；3、小带轮；4、同步带；5、第一支座；6、大带轮；7、右横梁；8、第二支座；9、行程开关；10、压头；11、活动横梁；12、电子引伸计；13、滚珠丝杠；14、左横梁；15、力传感器；16、光电编码器；17、第一夹头；18、钢筋试件；19、第二夹头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细的说明。
一种钢筋性能检测装置，包括控制系统、工作台和驱动装置。
所述工作台呈倒放的“日”字状,其上侧框架和下侧框架上安装有滚珠丝杠13，左侧框架上安装有左横梁14，右侧框架上安装有右横梁7，在上下两根滚珠丝杠13之间还安装有活动横梁11；活动横梁11将工作台分为两个工作区间，左边工作区间用于进行钢筋拉伸性能检测，右边工作区间用于进行钢筋冷弯性能检测；
其中，左横梁14和活动横梁11之间安装有通过导向杆连接的第一夹头17和第二夹头19，第一夹头17与左横梁14连接，第二夹头19与活动横梁11连接；活动横梁11与右横梁7之间安装有压头10和支座，压头10安装在活动横梁11上，支座安装在右横梁7上，包括第一支座5和第二支座8；
在工作台左侧框架上还通过螺栓安装有力传感15器，力传感器15另一端则通过螺栓与活动横梁11连接；
所述驱动装置包括依次相连的交流伺服电机1、行星齿轮减速器2、同步带4和滚珠丝杠13；
交流伺服电机1和行星齿轮减速器2连接，行星齿轮减速器2与同步带4的小带轮3连接，滚珠丝杠13与同步带4的大轮带6连接；在靠近工作台左侧框架位置处安装有光电编码器16，光电编码器16和滚珠丝杠13同轴安装。
所述控制系统包括系统控制模块、供电模块、信号采集模块、电机驱动模块和人机交互模块。
其中，供电模块采用开关电源实现整个控制系统多路电源供电；信号采集模块通过多种传感器来采集钢筋试件18的信号；人机交互模块采用液晶显示屏，方便上手操作和查看结果。
进行钢筋拉伸性能检测时：首先，将钢筋试件18夹在第一夹头17和第二夹头19之间，并将电子引伸计12安装在钢筋试件18上；
接着，操作人员在人机交互模块参数定义区定义钢筋试件各项参数后，控制系统读取该参数信息，并根据这些参数信息决定执行钢筋拉伸性能检测；
最后，系统控制模块根据读取到的上述参数信息，发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁11向右移动，对钢筋试件18进行拉伸；此过程中，信号采集模块采集力传感器15和电子引伸计12输出的电压信号，以及光电编码器16的脉冲信号，并将采集到的信号发送至系统控制模块，经系统控制模块处理后绘制出力-位移曲线和应力-应变曲线，并在液晶显示屏上显示，在钢筋试件18断裂后自动停止，计算出钢筋试件18的屈服强度、抗拉强度、伸长率的实测值，并和标准值进行比较，只有当实测值全部大于等于标准值时，检测结果才显示绿灯合格，否则显示红灯不合格。
进行钢筋冷弯能检测时：首先，将钢筋试件18放置在第一支座5和第二支座8之间；
接着，操作人员在人机交互模块参数定义区定义钢筋试件各项参数后，控制系统读取该参数信息，并根据这些参数信息决定执行钢筋冷弯性能检测；
最后，系统控制模块根据读取到的上述参数信息，发出相应的指令到电机驱动模块，电机驱动模块根据这些指令控制活动横梁11向左移动，活动横梁11上的压头10进而对钢筋试件18施力使钢筋试件18受力弯曲，观察钢筋试件18弯曲成型状态，如出现裂纹或者剥落等不正常的现象则人为停止，如不出现裂纹，直至弯曲至极限位置时自动停止，由此可以判断钢筋的冷弯性能是否合格。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920004276.5
申请日:2019-01-03
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209296474U
授权时间:20190823
主分类号:G01N 3/08
专利分类号:G01N3/08;G01N3/20
范畴分类:31E;
申请人:中铁工程服务有限公司;西南交通大学
第一申请人:中铁工程服务有限公司
申请人地址:610083 四川省成都市金牛区高科技产业园金凤凰大道666号
发明人:吴小平;段文军;章龙管;冯赟杰;周生喜;钱政;王宇星
第一发明人:吴小平
当前权利人:中铁工程服务有限公司;西南交通大学
代理人:葛启函
代理机构:51232
代理机构编号:成都点睛专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计