高强混凝土回弹仪

高强混凝土回弹仪（通用3篇）

高强混凝土回弹仪 篇1

1 引言

随着高层建筑的迅速兴起, 高强混凝土的应用也日益增多。高强混凝土作为一种新的建筑材料, 以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、空隙率低的优越性, 在高层建筑、大跨度桥梁以及某些特种结构中得到广泛的应用。

对于高强混凝土的定义如下: (1) 《高强混凝土结构技术规程》CECS 104:99第1.0.2条 (第1页) 对“高强混凝土”的定义为:“采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺合料, 以常规工艺配制的C50~C80级混凝土。” (2) 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011第2.1.8条 (第2页) 对“高强混凝土”的定义为“强度等级不低于C60的混凝土。”

目前国内建筑工程质量检测中高强混凝土强度的检测方法主要有:回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法、后锚固法等。福建省内高强混凝土强度的检测方法实际应用较多的有:回弹法、钻芯法, 使用的技术规程有:

(1) 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T 23-2011) 第6.2.1条 (第12页) 、第6.2.2条 (第12页) 规定全国统一测强曲线适用于抗压强度为 (10.0~60.0) MPa的普通混凝土;《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ 13-71-2006) 第6.0.1条 (第12页) 规定福建省测强曲线适用于抗压强度为10.0MPa~60.0MPa的普通混凝土。

(2) 《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 第1.0.2条 (第1页) 规定适用于工程结构强度范围为50MPa~90MPa的高强混凝土结构构件的检测。条文说明第2.1.8条 (第26页) “考虑到高强回弹仪的适用范围及其与普通中型回弹仪检测范围的衔接, 以及为适应C60强度等级混凝土的检测 (C60强度等级的概念是指保证率为95%以上的结构混凝土强度值大于60MPa, 也说明存在个别强度值低于60MPa的部位) , 本规程适用于抗压强度为50MPa~90MPa的混凝土。”

(3) 《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS 03:2007) 第1.0.2条 (第1页) 规定适用于检测结构中强度不大于80MPa的普通混凝土强度。

2 回弹法检测高强混凝土

在建筑工程质量检测中, 一般采用《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 的定义, 即强度范围50MPa~90MPa的混凝土为高强混凝土。而采用高强混凝土回弹仪 (标准能量为5.5J) 检测结构实体高强混凝土抗压强度的方法, 称高强回弹法。为区别于高强回弹法, 采用普通中型混凝土回弹仪 (标准能量为2.207J) 检测结构实体混凝土抗压强度的方法, 称普通回弹法。

2001年修订《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2001) 时, 普通中型混凝土回弹仪的适用范围从10~50MPa延至10~60MPa;而且2011年修订《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2011) 时, 沿用了普通中型混凝土回弹仪的适用范围为10~60MPa。普通中型混凝土回弹仪可检测高强混凝土的低强区段, 但此时测强曲线的曲率较大, 测试误差相对较大。普通回弹法检测范围为 (10~60) MPa, 高强回弹法检测范围为 (50~90) MPa, 其中 (50~60) MPa属于衔接部分, 即高强混凝土的低强区段。而且C50强度等级的概念是指保证率为95%以上的结构混凝土强度值大于50MPa, 也说明存在个别强度值低于50MPa的部位, 这些部位采用高强回弹法检测因无法得出具体的强度推定值, 只能得出“<50MPa”的结论, 所以C50的混凝土不宜采用高强回弹法进行检测。

在建筑工程质量检测中, 普遍认为钻芯法是一种直观、可靠和准确的检测混凝土强度的方法, 已为较多国家所采用;而且普遍认可钻芯法的另一个主要作用:回弹法或超声回弹综合法等无损检测方法的校验、修正手段。

3 工程实例

3.1 例一

某广场C3写字楼为地下2层、地上28层现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构建筑, 于2011年开始施工。该工程4~6层剪力墙、柱混凝土设计强度等级为C50, 均采用商品混凝土、泵送浇筑, 粗骨料采用碎石。为了解该工程结构施工质量情况, 建设单位2011年委托我司进行检测。

现场采用普通回弹法对所抽取的构件进行混凝土强度检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求。而采用高强回弹法对相同构件进行检测, 所检结果符合设计强度等级C50的要求。为确认混凝土实际施工质量情况, 分别在4~6层剪力墙、柱相应测区钻取100mm的混凝土芯样 (共随机抽取6个构件、4~6层剪力墙及柱各2个构件) , 采用混凝土芯样抗压强度校验构件相应测区的混凝土强度换算值。

芯样强度检测结果汇总见表1。

各检测方法所得出的测区强度换算值见表2。

普通回弹法、高强回弹法测区强度换算表均采用地方 (福建省) 曲线。

所检数据表明, 普通回弹法钻芯修正的修正量△为12.5MPa, 修正系数为1.27;高强回弹法钻芯修正的修正量△为-0.8MPa, 修正系数为0.99。相对于芯样抗压强度而言, 所检构件普通回弹法的检测结果测试误差相对较大, 而高强回弹法的测区强度换算值基本接近于芯样抗压强度值。

3.2 例二

某桥梁工程采用预制梁, 预制梁混凝土设计强度等级为C50, 均采用商品混凝土、非泵送浇筑, 粗骨料采用碎石, 于2012进行施工。为了解该工程预制梁混凝土强度状况, 商品混凝土公司2012年委托我司进行检测。由于采用普通回弹法进行检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求, 所以现场随机抽取6根预制梁构件, 分别在每个构件其中1个测区相应位置钻取1个100mm的混凝土芯样, 进行抗压强度试验后修正所检构件的测区混凝土强度换算值。为了解高强回弹法检测结果与芯样抗压强度之间的相连性, 在临近位置采用高强回弹法检测其混凝土强度。

芯样强度检测结果汇总见表3。

各检测方法所得出的测区强度换算值见表4。

所检数据表明, 普通回弹法钻芯修正的修正量△为20.2MPa, 修正系数为1.54;高强回弹法钻芯修正的修正量△为-1.0MPa, 修正系数为0.98。相对于芯样抗压强度而言, 所检构件普通回弹法的检测结果测试偏差较大, 而高强回弹法的测区强度换算值基本接近于芯样抗压强度值。

3.3 例三

某中心1#楼为地下3层、地上19层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构建筑, 于2012年开始施工。为了解该工程一层剪力墙、柱混凝土强度状况, 施工单位2013年委托我司进行检测。该工程一层剪力墙、柱混凝土设计强度等级为C50, 采用商品混凝土、泵送浇筑, 粗骨料采用碎石。

现场采用普通回弹法对所抽取的4根柱构件进行混凝土强度检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求。而采用钻芯法对所检构件进行检测, 所检结果符合设计强度等级C50的要求。为了解高强回弹法检测结果与钻芯法检测结果之间的相连性, 同时对所检4根柱构件采用高强回弹法检测其混凝土强度。

芯样强度检测结果汇总见表5。

各检测方法所得出的构件强度推定值见表6。

普通回弹法测区强度换算表采用全国统一泵送曲线, 高强回弹法测区强度换算表采用地方 (福建省) 曲线。

所检数据表明, 相对于钻芯法的检测结果而言, 普通回弹法的强度推定值的测试误差比高强回弹法的强度推定值的测试误差大。

4 结语

自2009年《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 实施以来, 高强回弹法在建筑工程质量检测中的使用日益频繁。由于普通回弹法检测高强混凝土的低强区段时, 测强曲线的曲率较大, 测试误差相对较大, 而且C50的混凝土又不宜采用高强回弹法, 使得回弹法检测C50混凝土在建筑工程质量检测中处于比较尴尬的状况。

目前高层建筑及大跨度桥梁工程使用的高强混凝土多数为C50~C60的混凝土, 从实际检测数据对比而论, 回弹法检测高强混凝土强度宜优先采用高强回弹法;设计强度等级为C50时, 当施工质量有保证时, 亦可优先采用高强回弹法进行检测;不论采用普通回弹法还是高强回弹法, 必要时均可采用钻芯法进行修正。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[3]中国工程建设标准化协会.CECS03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2007.

[4]中国工程建设标准化协会.CECS104:99高强混凝土结构技术规程[S].北京:中国计划出版社, 1999.

[5]福建省建筑科学研究院.DBJ13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福州:2006.

[6]福建省建筑科学研究院.DBJ/T13-113-2009回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程[S].福州:2009.

高强混凝土回弹仪 篇2

回弹是板料弯曲成形工艺中对零件尺寸精度以及形状精度影响最大的因素，如何控制回弹一直是弯曲成形工艺研究的重点之一。随着汽车轻量化的发展，高强钢板日益受到关注，但是关于高强度钢板的研究较少，其中高强度中厚板弯曲工艺的研究更是少有。因为高强钢板的性能特点，造成其弯曲工艺伴随着大回弹、开裂等问题，所以开展高强钢板，尤其是高强度中厚钢板弯曲工艺的研究具有十分重要的意义。

现有对高强度板，尤其是高强度中厚板的研究，国外主要注重理论与试验相结合，关注点在预测回弹大小、控制回弹量等问题上[1]，主要研究内容就是回弹；不同的是，国内对于高强板的研究是随着汽车业的发展而发展起来的，重点集中在厚度减薄、中性层内移、回弹几个方面[2,3]，相对研究较广泛，但专门研究凸模圆角半径对高强度薄板和中厚板影响的较少。因为薄板和厚板的轧制工艺不同，很难找到同牌号且厚度不同的薄板和中厚板，本文选择两种强度较相近且厚度不同的板材来开展研究，能够在一定程度上反映高强度中厚板与薄板在弯曲回弹上的异同点。

1 凸模圆角半径对高强度钢板回弹的影响研究

1.1 凸模圆角半径对高强度中厚钢板回弹的影响

本文以5mm厚的FB780钢板90°V弯为例，采用ABAQUS软件来分析凸模圆角半径对高强度中厚板回弹的影响规律。在ABAQUS模型中，将凸模和凹模建成离散刚体，凹模底部有小槽，与试验模具相同。因板料厚度较大，故板料采用实体单元，厚度方向划分为5个单元，并采用六面体网格单元。考虑到弯曲部分变形大，要求计算精度高，因此对于凸模圆角接触部分的板料进行了网格细分。弯曲变形过程采用动态显式分析步，回弹过程采用静态隐式分析步，最终建立的ABAQUS有限元模型如图1所示。有限元分析中用到的FB780材料的弹性模量为165GPa，屈服极限为670MPa，抗拉强度为776 MPa，断裂延伸率为8.5%。

为了验证有限元模型的准确性，在自行开发的BTM-200弯曲试验机上对5mm厚的FB780进行弯曲试验，凸模圆角半径为R12.5mm。试验控制方式采用位移控制，当弯曲结束后凸模立即返回，避免引入厚向校正力的影响。试验后测量弯曲件两个直臂段的夹角，其与90°的差值就是回弹角。将测量得到的回弹角与有限元分析结果进行对比，结果如表1所示。

从表1可以看出，基于已有材料模型以及弯曲工艺建立的有限元回弹预测模型能够较准确地反映弯曲后回弹角的大小，用该模型进行有限元仿真来研究凸模圆角半径的影响具有一定的准确性。

利用验证后的有限元模型，进行了凸模圆角半径分别为R5、R12.5、R20、R40共4组仿真，并导出长度方向截面曲线坐标，输入到二维画图软件中进行拟合并测量两直线段之间的夹角，以此来计算回弹角。

1.2 凸模圆角半径对高强度薄钢板回弹的影响

以1mm厚的DP780材料为例，进行90°V弯来研究凸模圆角半径对高强度薄板回弹的影响。凸模圆角半径对高强度薄钢板弯曲回弹影响的有限元模型在中厚板模型的基础上进行了如下修改：将材料模型改为DP780,DP780材料的弹性模量为189GPa，屈服极限为550MPa，抗拉强度为874 MPa，断裂延伸率为12.0%；因为板料比较薄，因此将板料单元类型改为壳单元。

为了验证DP780有限元模型的准确性，同样对1mm厚的DP780做了弯曲试验，凸模圆角半径为R5mm。试验控制方式和试验条件都与FB780相同。将测得的回弹角与有限元分析结果进行对比，结果如表2所示。

从表2可以看出，仿真值和试验值存在一定的误差，且经过对多个试验参数的修改，都无法获得较理想的仿真结果，其原因是与材料模型、接触条件以及动态效应等多种因素有关。因此，为了准确地研究DP780的回弹，在进行有限元仿真的同时，进行1 mm厚DP780的弯曲试验，来更准确地研究凸模圆角半径对高强度薄钢板弯曲回弹的影响。

DP780的试验研究同样在BTM-200弯曲试验机上进行，凸模半径分别为R3mm、R5mm、R7mm。试验控制方式采用位移控制，当弯曲结束后凸模立即返回，避免引入厚向校正力的影响。试验后测量弯曲件两个直臂段的夹角，其与90°的差值就是回弹角。同时，利用有限元软件进行相同凸模圆角半径的1mm厚DP780的弯曲回弹分析。最终，结合试验和仿真结果来说明影响规律。

2 结果分析

2.1 FB780仿真结果

对5mm厚的FB780钢板进行90°V弯有限元模拟，不同凸模圆角半径下回弹角的有限元仿真结果如表3所示。凸模圆角半径对FB780 90°V弯回弹角的影响规律如图2所示。

由图2可以看出，随着凸模圆角半径的增大，其弯曲回弹角增大，且当凸模圆角半径为R5时，出现了反回弹，即回弹后角度小于回弹前的角度。

值得注意的是，凸模圆角半径为R12.5时，FB780的90°V弯试验弯曲变形后其断面出现了开裂，如图3所示，并且表面有明显的与模具摩擦过的痕迹，如何避免其弯曲开裂问题以及表面摩擦问题，是中厚钢板弯曲研究需要继续深入的地方。

2.2 DP780仿真和试验结果

针对1mm厚的DP780，在不同的凸模圆角半径下分别进行了有限元仿真和试验研究，得到的弯曲回弹角如表4所示。凸模圆角半径对DP780钢板90°V弯回弹角的影响规律如图4所示。

由图4可以看出，虽然仿真值与试验值之间有误差，但是无论是有限元结果还是试验结果都反映出相同的趋势，即对于1mm的DP780高强钢板，其回弹角随着凸模圆角半径的增大而增大，当凸模圆角小到一定程度时，板料同样出现了反回弹。

但是与FB780不同的是，在弯曲后，DP780的薄板并没有出现开裂现象，表面和断面质量较好。

2.3 分析

由图2和图4可以看出，无论是高强度中厚钢板还是高强度薄钢板，在相同材料规格和模具弯曲角的情况下，其回弹角都随着凸模圆角半径的增加而增加。其原因是凸模圆角越大，则相对弯曲半径越大，虽然变形程度减小，但材料断面中心部分会出现很大的弹性区，这部分弹性区的变形就是引起回弹的主要原因，所以导致了回弹角越大。

由FB780和DP780两种材料研究结果中可以看到，从两者强度类似角度考虑，同一凸模圆角半径下，因为薄板与中厚板厚度的差异，可能造成完全相反的回弹，因此，对于中厚板的研究，不能完全参考薄板的结论，需要重点考虑厚度对高强度中厚钢板弯曲工艺的影响。

3 结论

通过对FB780和DP780的有限元分析和试验研究，可以得到如下结论：(1)高强钢板包括薄板和中厚板，在材料规格和模具弯曲角相同的情况下，其回弹角随着凸模圆角半径增大而增大，当凸模圆角足够小时会发生反回弹；(2)高强度中厚钢板弯曲过程中，伴随着断面开裂现象，但高强度薄钢板弯曲过程中并没有开裂产生；(3)高强度中厚钢板回弹大，且弯曲过程中由于弯曲力大造成了与模具的摩擦力较大，造成表面质量较差；(4)凸模圆角半径对高强度中厚钢板与薄板弯曲回弹的影响趋势一致，但是无论是回弹大小还是回弹方向都存在差异。

摘要：重点研究了凸模圆角半径对高强钢板回弹的影响。通过对厚度为5 mm的FB780和厚度为1 mm的DP780两种强度相似的材料进行V弯的有限元分析和试验研究,分析不同凸模圆角半径对高强度薄钢板以及高强度中厚钢板弯曲回弹的影响规律。研究结果表明:高强度中厚钢板和薄钢板一样,其弯曲回弹角随着凸模圆角半径的增大而增大,但是回弹角大小和方向不同;1mm厚的DP780的试验值和有限元分析值在回弹规律上取得了很好的吻合;对于5mm厚的FB780来说,其90°V弯试验后断面伴随着开裂,而1mm的DP780并没有开裂。

关键词：高强板,高强度中厚钢板,凸模圆角,弯曲回弹

参考文献

[1]Dilipak,Hakan,Ozdemir,et al.Effects of material properties and punch tip radius on spring-forward in 90°V bending processes[J].Journal of Iron&Steel Research International,2013,20(10):64-69.

[2]吴薇薇.低合金高强钢中厚板V形弯曲工艺研究及有限元分析[D].长沙:中南大学,2013:19-28.

[3]李志杰.中厚高强度钢板弯曲应变中性层研究[D].合肥:合肥工业大学,2012:17-32.

智能混凝土回弹仪的设计与实现 篇3

近年来, 随着混凝土回弹仪广泛应用, 国内外对混凝土回弹仪研究十分重视。文[1]是传统的混凝土回弹仪, 采用肉眼读数, 人工计算数据, 工作量大, 精度不高;文[2]数显回弹仪采用线阵CCD原理, 线阵CCD是一种半导体光动器件, 近年来在工业检测、摄像等方面有广泛的应用, 大大地减少了工作量, 但是基于这一原理的回弹仪不切实际, 而且功耗比较大, 除了成本高外, 在回弹仪寿命难以达到要求;文[3]回弹系统的传感器多采用薄膜电阻式传感器, 其原理是添加薄膜电阻到示读框上, 指针弹簧片的移动距离会对应一个加在电阻上的电压, 利用该电压值和回弹值进行换算, 价格明显降低。

综上所述, 混凝土回弹仪的研究重点是提高测量的精度值, 减少计算工作量和增加耐用值。本文提出一种高精确度、高效率、耐用、价格较低廉的智能混凝土回弹仪。该智能混凝土回弹仪以msp430为控制核心, 对红外线测距模块采集的数据进行处理与计算, 用12864液晶模块和SYN6288模块显示和播报混凝土回弹值。

1系统总体设计

智能混凝土回弹仪总体设计方框如图1所示, 该系统装置由机械部分、msp430, 红外线测距模块, 12864液晶, SYN6288语音播报和传统的混凝土回弹仪组成[3]。红外线测距模块不断发送红外光给混凝土回弹仪机械部分进行测量, 单片机通过P6^0口与其相连, 利用12位AD采样原理进行采样, 之后把采集的电压处理与转换; 12864液晶通过P4^0~P4^7与单片机相连, 利用并行操作的方式, 显示混凝土强度值;SYN6288通过P3^4与P3^5与单片机相连, 利用串口通信播报混凝土强度值。

2系统硬件设计

系统硬件部分由msp430单片机控制模块、红外线测距模块、 SYN6288语音模块和12864液晶显示模块组成。msp430是由德州仪器公司推出的, 具有丰富的资源, 如看门狗 (WDT) 、模拟比较器A、硬件乘法器、10、12、14位ADC模数转换模块、12位DAC数模转换模块、直接数据存取 (DMA) , 并且msp430单片机是该系统的控制核心[4]。红外线测距模块GP2Y0A21YK0F是由夏普公司设计的, 基于最小二乘原理提出了以乘函数为模型的两种曲线拟合设计方法, 首先利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移, 然后推算出光束的穿越时间△t, 最后根据D=C△t/2。工作电压是4V~5.5V, 刷新频率是25Hz, 最大允许角度大于40, 输出是模拟电压, 模拟输出噪声小于200mV, 标准电流消耗是33~50mA, 能探测到的距离是10~80cm, 适合短距离测距而且价格便宜、无磨损、能够将混凝土回弹仪回弹值精度从2%提升到1.3%, 进而得到更准确的混凝土强度值, msp430此时调用早已写好的AD程序并设置P6^0为输入端口得到红外线测距模块输出的电压;12864液晶内含128个字符的ASCII字符库、8192个中文汉字及64*256点阵显示GDRAM, 与单片机采用并行或串行两种控制方式, 通过P4^0~P4^7与单片机相连, 把单片机处理得到的混凝土强度值显示出来;SYN6288语音播报模块采用CMOS技术, 内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列, 通过异步串口接收待合成的文本, 实现文本到声音的转换, 能够播报真人语音, msp430调用串口通信的程序并通过P3^4端口把数据处理的结果发送到SYN6288, 之后SYN6288通过P3^5端口发送接收完毕的信息给msp430。综上所述, 红外线测距模块采集机械部分上的距离信号的并通过P6^0传递给单片机, 单片机把距离信号进行转换和处理, 得到混凝土回弹值, 12864液晶模块和SYN6288模块显示和播报混凝土回弹值。

3系统软件设计

3.1系统主程序设计

当msp430上电时, 先对系统初始化, 系统初始化包括看门狗初始化, 看门狗控制寄存器赋0x5a80, 关闭开门狗;时钟初始化基本时钟系统控制寄存器1设置0x7f, 打开XT2振荡器, 基本时钟系统控制寄存器2赋0x88, 配置主系统时钟为8MHZ和子系统时钟为8MHZ;中断初始化打开总中断;串口0初始化串口控制寄存器、串口发送寄存器、串口接收寄存器赋、波特率控制寄存器0、波特率控制寄存器1、波特率调整寄存器、串口模块控制寄存器、串口中断控制寄存器 (IE1) 分别赋0xf8、0x20、0x40、0xa7、0x0d、0x00、0xc0、0x40, 设置串行口P3^4和P3^5、开启校验位、设置波特率为9600bps、打开串口中断;液晶初始化首先初始化I/O口, P5^0、P5^5、P5^6和P5^7分别设置为选择并口方式、寄存器选择输入、液晶读/ 写控制、液晶使能控制、之后打开显示、关光标和清屏;AD初始化转换控制寄存器0、AD初始化转换控制寄存器1、通道储存控制寄存器0、通道储存控制寄存器1、中断控制寄存器分别赋0x8f2、0xe006、0x10、 0x0091、0x03, 设置多序列多通道采样, 基准电压为2.5V, 采样端口P6^0和P6^1。之后开启AD采样, 接着编写的AD程序会采样 (混凝土回弹仪指针移动的距离) 80次并去除最大值和最小值, 再将其除以78, 见公式 (1) 。将得到的电压值代入下面公式 (2) 、 (3) 、 (4) ;得到回弹值E;同时根据实地所测的混凝土的碳化值, 按下对应的数字按键, 将该值输入msp430 , 接着从用switch语句编写的的混凝土强度换算表中, 找到对应的混凝土强度值, 并修正, 得到最终结果。最后把最终结果用12864液晶显示和SYN6288播报。

3.2红外线测距的数据处理

单片机通过AD采集红外线测距模块的电压值, 通过下面公式得到平均电压,

式中, U为平均电压, n为采样次数, Xi为第i次采集电压, Xk为最大采集电压, Xz为最小采集电压。

式中, d为红外线测距模块到弹片距离, U为平均电压。

式中E为最终混凝土回弹值, C为回弹值, Ci第i个回弹值, Ck1为最大的值, CZl为最小的值。

4实验结果与分析

智能混凝土回弹仪, 该系统包括机械部分、msp430单片机、红外线测距模块、12864液晶模块、SYN6288语音播报模块、4×4矩阵键盘和辅助电源。选用湖南城市学院电信楼前的混凝土做为实验对象, 对传统的混凝土回弹仪 (ZC3- A) 和智能混凝土回弹仪进行性能测试。

首先用浓度为1%~2%的酚酞酒精溶液, 检测到碳化值为5mm, 按下4×4矩阵键盘的按键B, 然后分别用传统混凝土回弹仪、智能混凝土回弹仪在测试区取6个点进行测试。通过公式5智能混凝土回弹仪与传统混凝土回弹仪相比的精确度提高0.67%。

式中, 为精度, a为最小量程, x最大量程。

5结论

与传统的混凝土回弹仪相比, 该混凝土回弹仪操作简单、测试结果更准确、无需进行繁琐的操作和计算、价格便宜, 需在选好测区内, 测量碳化值, 通过4×4矩阵键盘输入单片机, 同时回弹6次, 红外线测距模块会将每次的回弹得到的数据输入单片机中, 单片机处理后, 通过语音播报模块播报与液晶12864模块显示混凝土强度值, 大大地节约了工作时间, 精度提高了0.67%。该装置下一步的研究方向是进一步增加抗振能力, 提高精度, 如何把人工采取碳化值转化成自动化操作。

摘要：针对传统混凝土回弹仪读数精度低和后期计算量大的问题, 研制了一种智能混凝土回弹仪。该智能混凝土回弹仪采用12位AD采样和红外线测距模块, 提高回弹值精度;用16位的MSP430单片机进行控制与处理数据, 再把结果用12864液晶显示和SYN 6288播报, 减少对后期数据处理的工作量, 从而提高智能混凝土回弹仪的效率。测试结果表明, 该智能混凝土回弹仪精度提高了0.67%, 后期不需人工处理数据。

关键词：msp430,红外线测距模块,12864液晶,SYN6288

参考文献

[1]魏连雨, 马腾飞, 冯雷.高强混凝土回弹仪检测混凝土抗压强度的实验研究[J].混凝土, 2015, 30 (2) :139-140.

[2]江萍.基于光电检测的智能回弹仪系统[J].电子设计应用, 2003, (9) :18-22.

[3]韩俊秀.数字式回弹系统的设计及在混凝土检测中的应用[D].北京:中国地质大学, 2010.