建筑材料自动测试系统设计

建筑材料自动测试系统设计

论文摘要

过去,混凝土抗压强度试验、钢筋抗拉强度试验是在万能试验机上完成,通过表盘读数,人工计算数据及绘制曲线,操作繁琐,人为影响大。试验机的控制系统是阻碍其试验能力和自动化程度提高的关键制约因素。将自动测试技术应用在原试验机上,可检测加力过程中的混凝土试块以及钢筋的最大抗压、抗拉强度,实现试验数据的智能化处理。这是土木工程试验领域的创新。本文通过对建筑材料性能试验原理和测试方法的分析,设计了一套自动测试系统,实现了万能试验机控制系统由模拟信号向数字信号的更新换代。建筑材料自动测试系统在手动加载的基础上实现自动测试:自动测试混凝土的抗压强度以及弹性模量;自动测试钢筋的抗拉强度、屈服强度;得到P-t抗压(拉)曲线。同时可自动形成检测报告,减少人为误差,提高工作效率。在此基础上编制了一套材料试验数据管理系统,依据检验部门的管理要求对检验数据进行各种统计、汇总及数值分析。极大的提高检验工作的效率、业务水平和管理水平。 在文章的最后部分,给出了详细的试验报告及试验曲线图,分析了报告和曲线的数据处理方法。提出了本系统存在的不足之处,指明了改进的方向。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 建筑材料自动测试技术的发展与研究现状
  • 1.2 万能试验机简介
  • 1.3 本文的研究背景
  • 1.4 本文的工作
  • 第2章 建筑材料自动测试系统的原理与功能
  • 2.1 建筑材料测量的力学原理
  • 2.1.1 基本概念
  • 2.1.2 混凝土的力学性能
  • 2.2 钢筋及混凝土性能试验
  • 2.3 系统构成
  • 2.4 系统的功能
  • 第3章 系统的硬件设计
  • 3.1 数据采集硬件电路
  • 3.2 传感器部分
  • 3.3 数据采集单元设计
  • 3.3.1 PCL-720型数字I/O及计数器卡
  • 3.3.2 PC-6330D接口卡
  • 3.4 采集单元的误差分析
  • 3.4.1 压力传感器误差分析
  • 3.4.2 引伸计误差分析
  • 第4章 系统软件设计
  • 4.1 基本数据流图及实现步骤
  • 4.2 系统模块划分
  • 4.3 系统子模块设计
  • 4.4 系统程序
  • 4.5 数字滤波
  • 4.5.1 限幅滤波和中位值滤波
  • 4.5.2 平均滤波
  • 第5章 系统调试与数据处理
  • 5.1 系统调试
  • 5.2 试验结果与数据处理
  • 5.2.1 试验结果及分析
  • 5.2.2 线性插值
  • 5.2.3 去毛刺处理和曲线拟合
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
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