[其他]土工固結試驗檢測處理儀

無效

• 申請號: 87205302
• 申請日: 1987-11-23
• 公開（公告）號: CN87205302U
• 公開（公告）日: 1988-11-16
• 發明（設計）人: 蔣伯明;王建明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程設計研究局
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 中國人民解放軍空軍專利代理事務所
• 代理人: 王金秀

本實用新型屬于一種測量裝置。

在進行土的固結試驗和黃土壓縮試驗時，需要使用一種檢測裝置對土樣在不同荷重作用下的變形量進行檢測，自動測定變形與壓力以及變形與時間的關系，從而取得有關土的各項壓縮指標。

在先有技術中，如一九八六年十月冶金部勘察科學技術研究所召開的鑒定會上公開了一種GJS－1型固結儀數據采集及處理系統。它是由調幅式傳感器、運算放大器、A／D轉換器、計算機及外圍設備構成的。這種檢測裝置抗干擾能力差，量測精度受電源質量影響較大，零點漂移和溫度漂移也較大，特別是固結試驗周期長，在試驗過程中一旦出現仃電時，會使檢測到的數據丟失，試驗過程的現行狀態遭到破壞，致使試驗中斷。又如，在《電子技術應用》一九八三年第七期第二十一頁“用Z80單板機實現轉速頻率測量”一文中，公開了一種用Z80－CTC芯片測量頻率的軟件記時法。這種方法的測量精度與對CTC初始化時設定的時間常數有密切關系。采用軟件記時，由于單板機CPU執行中斷程序要占用一段時間，因此不可能取得很小，所以，采用這種方法雖然除對被測信號整形以外不需要增加其它硬件電路，但測量誤差大，需要重復測量多次后取其平均值，因而測量時間長，不能實現多通道、高精度快速測量。

本實用新型的任務是利用Z80－CTC實現高精度快速測量，由頻率式傳感器轉換土樣變形量，且當供電中斷時，能自動保護試驗數據和試驗現場，電源恢復后能使試驗繼續進行，試驗結束后能自動繪出各種有關壓縮指標的表格和曲線圖形。

本實用新型由頻率式傳感器，通道選擇電路，整形電路，Z80－CTC測頻輔助電路，微計算機，數據保護電路，操作鍵盤及外圍設備構成。頻率傳感器將土樣變形量轉換成頻率變化信號輸出，通過檢測傳感器輸出信號的頻率測定土樣的變形量。通道選擇電路由若干八選一數據選擇開關，3－8譯碼器組成。Z80－CTC測頻輔助電路由兩個觸發器、四個與門和兩個反相器組成。測量傳感器輸出信號頻率時，計算機完成CTC初始化后，通過微計算機接口送出通道選擇信號和測量啟動信號，觸發器U₁的Q端輸出高電平，與此同時，CTC開始作時鐘記數。當第N個脈沖前沿到達時，Z80－CTC輸出端ZC4出現正跳變，使觸發器U₁、U₂翻轉，一次測量結束。讀出時鐘記數值n，可求得其中為計數時鐘周期。如在t₁時刻測得傳感器輸出信號的頻率為f₁，經過時間△t后，土樣在荷重作用下產生的變形為△S，這時測得傳感器輸出信號的頻率為f₂，則有△S＝K·（f₂－f₁）。式中K為傳感器標定系數。數據保護電路由5個二極管、2個三極管、4.8V電池和若干電阻組成。正常情況下三極管BG₂導通，三極管BG₁截止，微計算機內存擴展板的6264RAM芯片第26、28腳為＋5V，工作在可讀可寫狀態。電源中斷后，＋5V消失，三極管BG₂截止，三極管BG₁導通，6264RAM第28腳供＋4.8V（電池供電），第26腳接低電平，工作在微功耗保護數據狀態。操作鍵盤由若干個鍵組成，其硬件電路利用微計算機操作鍵的硬件，它的功能是在儀器系統軟件支持下，實現人機對話。外圍設備包括LED顯示器、具有作圖功能的打印機，以及盒式磁帶機，在儀器系統軟件支持下，顯示器用來顯示人機對話信息和監視試驗過程。打印機不僅能輸出有關土的各項壓縮指標，而且能繪出有關土壓縮指標的各種曲線圖形。

本實用新型采用了Z80－CTC測頻輔助電路、數據保護電路。實現了多通道、高精度快速測量，巡視一次的時間小于1秒。同時在電源中斷后，存貯在RAM中的數據不會丟失。

附圖說明：

圖一、土工固結試驗檢測處理儀

圖二、Z80－CTC測頻輔助電路圖

圖三、數據保護電路圖

下面結合附圖描述本實用新型的實施例。

在圖1中，頻率式傳感器（1）通過饋線與通道選擇電路（2）相連，通道選擇電路（2）選用若干八選一集成數據開關，其作用是對每個傳感器實現快速分時測量，從而簡化了測量電路。通道選擇電路（2）的選擇控制信號線與微型計算機（6）輸出接口相連，由微型計算機（6）在軟件支持下自動選擇某一傳感器進行測量。若干八選一集成數據開關的輸出并接后與整形電路（3）相聯。整形電路（3）的輸出信號（Vi）接到Z80－CTC測頻輔助電路（4）。