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1、(10)申请公布号 CN 101963561 A (43)申请公布日 2011.02.02 CN 101963561 A *CN101963561A* (21)申请号 200910157720.8 (22)申请日 2009.07.24 G01N 3/40(2006.01) (71)申请人 北京神州华测科技有限责任公司 地址 100011 北京市西城区教场口大街 1 号 6 号楼 408 室 (72)发明人 郑建良 (54) 发明名称 一种新型混凝土强度测试仪 (57) 摘要 本发明公开了一种新型混凝土强度测试仪， 该测试仪由CPU处理单元(1)、 高压发射电路(2)、 机械回弹仪 (3)、 超。
2、声发射换能器 (4)、 超声接收 换能器 (5)、 放大电路 (6)、 AD 转换 (7)、 显示模块 (8)、 传输模块 (9)、 实时时钟模块 (10) 组成。该 测试仪用于对工程建设领域内的混凝土的强度进 行测量， 可以用回弹法和超声回弹综合法两种方 法来测试混凝土强度。它是一款集成度高的全新 产品， 测试完成后可直接得到测试结果， 简化测试 流程， 有效的解决了目前测试中的难题。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 101963562 A1/1 页 2 1. 一种新型的混凝土强度测试。
3、仪， 其特征在于 ： 所述的测试仪由 CPU 处理单元 (1)、 高 压发射电路(2)、 机械回弹仪(3)、 超声发射换能器(4)、 超声接收换能器(5)、 放大电路(6)、 AD 转换 (7)、 显示模块 (8)、 传输模块 (9) 和实时时钟模块 (10) 组成。 2.按权利要求1所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： CPU处理单元由微处理 器 +CPLD 组成。 3. 按权利要求 1 所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 该测试仪用回弹法测 试混凝土的强度。 4. 按权利要求 1 中任一项所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 该测试仪还 可以用超声回弹综合法。
4、测试混凝土的强度。 5. 按权利要求 1-3 中任一项所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 该测试仪 还可以用超声回弹综合法测试混凝土的强度。 6. 按权利要求 1-4 中的任一项所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 机械回 弹仪 (3) 可以直接与微处理器 IO 口相接， 或通过 AD 转换器与微处理器相接。 7. 按权利要求 1-4 中的任一项所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于可以采集 到机械回弹仪 (3) 的数据， 即能够测试回弹值， 又可以采集到超声接收换能器 (5) 的信号， 即能够测试混凝土的声速值。 8. 按权利要求 2 或 4 所述的新型的混凝土强度。
5、测试仪， 其特征在于 ： 在一台仪器中可 以同时测试声时、 声速和回弹值， 简化了现场的测试流程。 9. 按权利要求 3 或 4 所述的新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 只用一台仪器， 采 用回弹法或超声回弹综合法测试混凝土强度， 能够直接得到混凝土的推定强度。 权 利 要 求 书 CN 101963561 A CN 101963562 A1/3 页 3 一种新型混凝土强度测试仪 技术领域 0001 本发明涉及一种新型混凝土强度测试仪， 该测试仪用于对工程建设领域内的混凝 土的强度进行测量， 可以用回弹法和超声回弹综合法两种方法来测试混凝土强度。 背景技术 0002 我国目前测试混凝土。
6、强度的主要方法有以下几种 ： 1、 回弹法 2、 超声回弹综合法。 0003 目前国内用回弹法来测试混凝土强度的仪器主要是数显回弹仪， 回弹仪的型号也 比较多， 但这种仪器只能做回弹值的测试。 0004 超声回弹综合法测试混凝土强度要求要测试混凝土的回弹值和超声波在混凝土 传播的声速， 然后根据二者与混凝土强度之间的关系推定混凝土的强度值， 目前国内外普 遍的方法是首先利用回弹仪在现场测试回弹值， 然后用超声仪在现场测试声速值， 将数据 测试完成以后， 需要用计算机将两种仪器中的数据传输到计算机中， 然后用专用的软件分 析计算后才能得到混凝土的强度。这种测试的过程有以下几个缺点 ： 0005 。
7、1、 仪器价格比较昂贵， 成本高。目前国内的一台超声仪的售价都在 4 5 万元左 右， 一台回弹仪的价格在 1 万元左右， 这样如果用超声回弹综合法测试混凝土强度， 仪器的 总价格在 6 万元左右， 不但检测单位的成本高， 这也是造成超声回弹综合法测试混凝土强 度收费比较高的一个主要原因。 0006 2、 现场操作复杂。 在现场测试时， 首先要用回弹仪测试回弹值， 然后要用超声仪测 试混凝土中超声波传播的声速值， 超声仪的硬件平台是基于X86体系的PC104主板， 它相当 于一个小型的计算机， 对于操作者的人员素质及相关的行业的知识要求比较高， 现场操作 复杂度比较高， 而且测试速度慢。 00。
8、07 3、 两款仪器整合困难。回弹仪的硬件平台是单片机平台， 超声仪的硬件平台是基 于X86体系的PC104主板， 在彼此的平台上实现两个功能都存在着很多的问题， 因此至今无 这种综合类的仪器面市。 0008 4、 后期的数据分析处理结果不方便。因为在现场测试时， 数据是保存在两个独立 的仪器中， 这就要求用户只用 PC 机把两台仪器中的数据传输出来以后进行处理， 不能进行 现场的分析处理。 0009 5、 兼容性差。国内目前每一个厂家的回弹仪的数据格式都不一样， 超声仪的数据 格式也不一样， 厂家和厂家的分析软件互相不能兼容数据， 导致的结果是回弹仪和超声仪 只能买同一个厂家的才能用软件进行。
9、分析， 否则用户则只能用 Excel 或者计算器等来自己 计算分析测试结果。 0010 6、 便携性差。因为测试需要用到两种仪器， 超声仪主机和配件在一起重量达到 5 公 斤左右， 回弹仪连同配件的重量也在 2 公斤左右， 所以用户在实际测试中携带非常不方便。 发明内容 0011 本发明的目的就是做一款集成度高的产品， 选一个合适的平台实现这两种测试功 说 明 书 CN 101963561 A CN 101963562 A2/3 页 4 能， 既可以测试回弹值， 又可以测试超声接收换能器的超声信号， 这样就可以直接得到测试 结果， 简化测试流程。 0012 本发明采用的技术方案如下 ： 001。
10、3 一种新型的混凝土强度测试仪， 它的特征在于所述的测试仪由 CPU 处理单元 (1)、 高压发射电路 (2)、 机械回弹仪 (3)、 超声发射换能器 (4)、 超声接收换能器 (5)、 放大电路 (6)、 AD 转换 (7)、 显示模块 (8)、 传输模块 (9) 和实时时钟模块 (10) 组成。 0014 新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 CPU 处理单元由微处理器 +CPLD 组成。 0015 新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 该测试仪用回弹法测试混凝土的强度。 0016 新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 该测试仪还可以用超声回弹综合法测试 混凝土的强度。 0017 。
11、新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于机械回弹仪(3)可以直接与微处理器IO口 相接或通过 AD 转换器与微处理相接。 0018 新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于可以采集到机械回弹仪 (3) 的数据， 即能 够测试回弹值， 又可以采集到超声接收换能器 (5) 的信号， 即能够测试混凝土的声速值。 0019 新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 在一台仪器中可以同时测试声速和回弹 值， 简化了现场的测试流程。 0020 新型的混凝土强度测试仪， 其特征在于 ： 用一台仪器即可在现场得到最终的测试 结果。 0021 仪器进入测试界面后， CPU 处理单元接收机械回弹仪发出的脉冲信号后得出回弹。
12、 值。并直观的显示在屏幕上。在测试混凝土中声波传输的时间 ( 以下简称声时 ) 和传播的 速度 ( 以下简称声速 ) 时， CPU 处理单元作为主控单元， 控制发射电路、 超声发射换能器发 出超声波信号， CPU 处理单元控制 AD 转换器将通过 AD 转换 (7) 器的超声接收换能器的信 号采集到 CPU 处理单元中， CPU 处理单元进行数据分析处理得到声时、 声速， 进而与上面测 试得到的回弹值共同分析得到混凝土强度的推定值。 同时， 本仪器也可以只测试回弹值时， 用回弹法测试混凝土强度的规范得出推定的强度。 0022 本发明具有的有益效果是 ： 0023 我公司新研发的混凝土强度测试仪。
13、不单单可以用回弹法测试混凝土强度， 而且还 可以用超声回弹综合法来测试混凝土的强度。它具有以下明显的优点 ： 0024 1、 性价比高。我公司的新仪器因为采用了单片机平台， 硬件电路也进行了全新的 设计， 不仅仅可以测试混凝土得回弹值， 且用一个单片机平台实现了需要用 X86 体系的嵌 入时操作系统才能实现的测量混凝土中超声波传播的速度这一功能， 价格比较低， 每台售 价基本在 1.5 万元左右， 相比于基本 X86 体系的超声仪， 还是从价格上都大大的降低了， 社 会效益明显。 0025 2、 现场操作简单， 在一台仪器中可以同时测试声速和回弹值， 完全符合现场用户 的操作习惯， 实用性强，。
14、 真正的实现了傻瓜型操作。 0026 3、 数据分析处理简单， 现场测试完成以后立即可以分析得到混凝土强度的推定结 果， 克服了传统的方法需要将两种仪器设备的数据传输到 PC 机上才能进行分析处理的问 题。 0027 4、 仪器的便携性强。我公司的新型仪器总重量在 1.5 公斤左右， 现场携带非常方 说 明 书 CN 101963561 A CN 101963562 A3/3 页 5 便。 附图说明 0028 图 1 为新型的混凝土强度测试仪的原理结构框图。 具体实施方式 0029 图 1 为新型的混凝土强度测试仪的原理结构框图， 该测试仪由 CPU 处理单元 (1)、 高压发射电路 (2)、。
15、 机械回弹仪 (3)、 超声发射换能器 (4)、 超声接收换能器 (5)、 放大电路 (6)、 AD 转换 (7)、 显示模块 (8)、 传输模块 (9)、 实时时钟模块 (10) 组成。CPU 处理单元 (1) 用来控制和处理数据， 传感器部分用来获取要采集的信号， AD 转化器部分用来采集传感器 的数据， 显示模块用来显示测试结果， 传输模块(3)用来将测试的数据传输到PC机上， 便于 数据的进一步处理和存档。实时时钟模块 (10) 为仪器掉电保持时钟， 可以保存测试数据的 测试日期， 便于用户的数据管理。 0030 用超声回弹综合法测试混凝土强度， 该功能需要测试回弹值和超声波在混凝土传。
16、 播的声速。测试回弹值时， CPU 处理单元 (1) 接收机械回弹仪 (3) 发出的脉冲信号后得出 回弹值。并直观的显示在屏幕上。在测试混凝土中声波传输的时间 ( 以下简称声时 ) 和传 播的速度 ( 以下简称声速 ) 时， CPU 处理单元 (1) 作为主控单元， 控制发射电路 (1)、 超声发 射换能器 (4) 发出超声波信号， 然后超声接收换能器 (5) 接收到超声波信号后， CPU 处理单 元 (1) 控制 AD 转换器 (7) 将通过放大电路 (6) 的超声接收换能器的信号采集到 CPU 处理 单元 (1) 中， CPU 处理单元 (1) 进行数据的分析处理得到声时、 声速， 测试完。
17、成后， 测试的声 速值与回弹值共同分析得到混凝土强度的推定值。测试结果显示显示模块 (8) 的屏幕上， 用户进行存储操作即可保存测试数据进行下一个测试。 0031 用回弹法测试混凝土强度是， 进入测试界面后， CPU 处理单元 (1) 接收机械回弹仪 (3)发出的脉冲信号后得出回弹值。 测试完成后， 根据相关的规范计算得到混凝土的推定强 度， 测试结果显示显示模块 (8) 的屏幕上， 用户进行存储操作即可保存测试数据进行下一 个测试。 0032 应当明白， 这里公开的实施例是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由多项 权利要求限定。本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提， 对权利要求做 任何修改或变形， 但其修改或变形均落入本申请的权利要求的范围内。 说 明 书 CN 101963561 A CN 101963562 A1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 101963561 A 。