[發(fā)明專利]混凝土物理性能測量系統(tǒng)及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010280107.1
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111307060A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田冠飛;路蘭;鮑克蒙;沈喬楠;吳俊星;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 建科華測（杭州）科技有限公司;建研華測（杭州）科技有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01N3/06;G01N3/08
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 涂鳳琴

本申請涉及一種混凝土物理性能測量系統(tǒng)及測量方法，混凝土物理性能測量系統(tǒng)包括采集模塊、計算模塊和顯示模塊；采集模塊、計算模塊和顯示模塊依次連接；采集模塊，用于采集被測物變形過程中的序列散斑圖像；計算模塊，用于根據(jù)所述序列散斑圖像計算被測物的動態(tài)變形數(shù)據(jù)，動態(tài)變形數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)中的至少一種；顯示模塊，用于對動態(tài)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行三維彩色顯示。本申請可以提高測量精度高，實現(xiàn)顯微應(yīng)變測量，并且可以實時動態(tài)顯示受壓時被測物各部分變形情況，測量過程操作簡單，測試結(jié)果可以自動計算，省時省力。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于混凝土材料檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土物理性能測量系統(tǒng)及測量方法。

背景技術(shù)

混凝土是土木工程中使用最多的建筑材料之一。在混凝土結(jié)構(gòu)工程的內(nèi)力分析及構(gòu)件變形、抗裂性等計算中，混凝土的彈性模量和柏松比是不可缺少的依據(jù)，因此研究高性能混凝土的彈性模量和泊松比有重要的實際意義。彈性模量是混凝土檢測的一個重要技術(shù)指標(biāo)，彈性模量是指材料在彈性變形范圍內(nèi)，作用于材料上的縱向應(yīng)力與縱向應(yīng)變的比例常數(shù)，也常指材料所受應(yīng)力(如拉伸，壓縮，彎曲，剪切等)與材料產(chǎn)生的相應(yīng)應(yīng)變之比。泊松比是反應(yīng)材料橫向變形的彈性常數(shù)，橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比值稱為泊松比。然而，傳統(tǒng)測量彈性模量多用液壓控制技術(shù)，采用比例閥或者伺服閥進(jìn)行液壓控制，由于低力值時的控制精度差，導(dǎo)致控制不穩(wěn)定，固定夾具時操作復(fù)雜，無法觀測被測件的實際位移狀態(tài)。傳統(tǒng)泊松比測試方法與彈性模量測試方法基本一致，采用靜彈性模量在加壓過程進(jìn)行測試，選定待測區(qū)，放置縱向、橫向應(yīng)變計記錄變形量，利用縱向、橫向變形量以及轉(zhuǎn)化系數(shù)計算泊松比，操作麻煩，損耗材料，縱向、橫向應(yīng)變計可能會由于位置擺放不到位而導(dǎo)致測量值不準(zhǔn)影響試驗結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

為至少在一定程度上克服現(xiàn)有混凝土物理性能如彈性模量、泊松比等無測量試驗均存在操作麻煩，損耗材料，以及結(jié)果不準(zhǔn)等缺點的問題，本申請?zhí)峁┮环N混凝土物理性能測量系統(tǒng)及測量方法。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N混凝土物理性能測量系統(tǒng)，包括：

采集模塊、計算模塊和顯示模塊；所述采集模塊、計算模塊和顯示模塊依次連接；

所述采集模塊，用于采集被測物變形過程中的序列散斑圖像；

所述計算模塊，用于根據(jù)所述序列散斑圖像計算被測物的動態(tài)變形數(shù)據(jù)，所述動態(tài)變形數(shù)據(jù)包括三維坐標(biāo)、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)中的至少一種；

所述顯示模塊，用于對所述動態(tài)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行三維彩色顯示。

進(jìn)一步的，所述采集模塊包括：

數(shù)值采集單元、圖像采集單元、模擬量采集單元和開關(guān)量采集單元。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括：

采集控制模塊，所述采集控制模塊用于控制所述數(shù)值采集單元、圖像采集單元、模擬量采集單元和開關(guān)量采集單元的輸入與輸出。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括：

元素創(chuàng)建模塊，用于創(chuàng)建被測物元素，所述被測物元素包括三維點、線、面、圓、槽孔、矩形孔、球、圓柱和圓錐中的至少一種；

元素分析模塊，用于分析被測物元素，得到分析結(jié)果，所述分析結(jié)果包括點點距離、點線距離、點面距離、線線夾角、線面夾角、面面夾角中的至少一種。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括：

視頻創(chuàng)建模塊，用于根據(jù)所述動態(tài)變形數(shù)據(jù)制作視頻。

進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)用于測量被測物的彈性模量E，計算公式為被測物長為L，橫截面積為A，受到沿長度方向的外力F作用后伸長△L：

所述采集模塊用于采集被測物原狀態(tài)的散斑圖像和受外力F作用后的散斑圖像；