[發明專利]模型試驗位移數據自動測試系統及其測試方法

無效

• 申請號: 201110204325.8
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102322791A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 張強勇;李術才;劉健;陳旭光;賈超;段抗;蔡兵;張魯春
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G05B19/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

1.一種模型試驗位移數據自動測試系統，其特征在于，包括設置于模型體內的若干位移傳遞單元，每個位移傳遞單元均通過高強鋼絲桿與模型體外的位移測量單元相連，位移測量單元通過傳輸電纜與信號轉換單元相連，信號轉換單元通過傳輸電纜與數據處理單元相連，數據處理單元通過傳輸電纜與可視化人機交互界面相連。

2.根據權利要求1所述的模型試驗位移數據自動測試系統，其特征在于，所述位移傳遞單元是外部帶定位套管的高強鋼絲桿，高強鋼絲桿前段連接錨頭測點，位移傳遞單元用于將模型體內各部分產生的位移傳遞至模型體外的光柵尺位移傳感器。

3.根據權利要求1所述的模型試驗位移數據自動測試系統，其特征在于，所述位移測量單元采用高精度光柵尺位移傳感器測量位移，光柵尺位移傳感器將模型位移轉化為脈沖信號并傳送至信號轉換單元，該脈沖信號為TTL電平信號，其脈沖個數與模型位移量對應，符合正比例關系，即S＝K*N，其中，S：位移量，K：光柵尺精度，N：脈沖個數。

4.根據權利要求1所述的模型試驗位移數據自動測試系統，其特征在于，所述信號轉換單元采用信號轉換電路板，信號轉換單元將接收到的TTL電平信號處理轉換為數據處理單元能夠識別的PNP型正邏輯信號，用于數據處理。

5.根據權利要求1所述的模型試驗位移數據自動測試系統，其特征在于，所述數據處理單元采用可編程序控制器，它將預先編制好的程序存儲在中央控制單元的內存中，負責將信號轉換單元輸出的脈沖個數記錄下來，并通過公式S＝K*N計算出模型位移量。

6.根據權利要求1所述的模型試驗位移數據自動測試系統，其特征在于，所述可視化人機交互界面采用工控機，將得到的模型位移在可視化人機交互界面系統上進行實時存儲和顯示，并生成位移時程曲線，供試驗人員實時動態觀察和監控模型位移。

7.一種模型試驗位移數據自動測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.通過高精度光柵尺位移傳感器測量得到模型體位移后，輸出脈沖個數與位移量成正比的脈沖信號；

B.信號轉換單元接收步驟A的脈沖信號并處理轉換為可識別的正邏輯信號，通過傳輸電纜傳輸給數據處理單元；

C.數據處理單元接收步驟B的正邏輯信號并統計脈沖個數，計算得到模型位移數據；

D.將步驟C的模型位移數據實時記錄和存檔，通過系統自動生成模型位移時程曲線，試驗人員在可視化人機交互界面系統上實時動態觀察和監控模型內部位移發展狀況。