JCQ503A型静力载荷测试仪.docx

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JCQ503A型静力载荷测试仪

第一章概述

一、用途

JCQ—503A型静力载荷测试仪是专为土木工程质量检测部门研制的一种智能化多功能仪器。

它配合应变式力传感器或压力传感器、容栅式位移传感器、油泵流量控制器或油泵开关控制器、高压油泵、千斤顶等设备，可进行桩基及其它地基基础的静力载荷测试。

也可进行土木工程中的混凝土构件的结构性能及砌体轴压、抗剪等方面的测试。

二、特点

本仪器具有一个荷载测试通道和四个位移测试通道，可直接显示各测试通道的荷载值kN、沉降值mm，而不需人工换算。

荷载通道可以配用小至数十公斤，大至数百吨的各种量程测力传感器和无吨位限制的压力传感器。

荷载通道允许测力传感器并联使用。

可以进行从楼板、碎石桩、天然地基直至数千吨大桩的静力载荷试验。

本仪器有两路各自独立的油泵控制输出，可以对试桩的加载、补载自动控制。

其一为开关量输出，用我所提供的油泵开关控制器直接控制高压油泵，适用于要求不太高的荷载试验。

其二为D/A输出，用来控制我所提供的油泵流量控制器。

该控制器的机芯采用的是进口变频器，可以自动调节高压油泵流量，能同时满足小吨位复合地基试验及大吨位桩基测试多台千斤顶并联工作时对流量精细调节的要求。

仪器与传感器、油泵间采用电缆连接，测试人员可远距离操作，既提高了工作效率，减轻了劳动强度，又大大提高了测试精度。

本仪器荷载通道使用的测力传感器，除具有灵敏度高，线性好、分辨率高、长期稳定性好的优点外，还具有优良的抗偏载和抗侧向力性能，可有效避免反力及加载装置倾斜对测试精度的影响。

沉降测试通道使用本所研制的容栅式位移传感器，其具有的高精度、大量程、无时漂、温漂等优点，完全满足了野外昼夜连续观测对时漂、温漂的严格要求。

仪器可工作于两种不同的工作方式——独立工作方式或联机工作方式

独立工作方式工作时仪器内部带有的不断电时钟及大容量非易失数据存储器可对测试数据实现真正的无纸化记录。

仪器内部带有六种不同试验规范所对应的判稳标准（用于自动判稳），一种人工判稳标准（用于特殊场合下人工判稳）、两种快速加载方式（不判稳直接加下一级荷载）。

用户可以根据试验需要，任意选择一种判稳标准或加载方法。

仪器具有油泵强停保护、限制荷载保护、加载时间保护三种加载保护方式。

以便在试验过程中出现异常时自动或手动停止油泵加载。

仪器具有标准打印机接口，可以根据所选试验规范或快速加载方法所对应的数据采集间隔时间自动采集测试数据并打印和存储该条记录，也可不使用打印机直接存储测试数据以实现无纸化记录。

待本级载荷作用下稳定后，仪器内设蜂鸣器鸣响30秒，提醒测试人员，然后自动施加下一级载荷。

仪器在保存每条记录时自动鸣叫两秒钟并同时显示仪器剩余的最大保存记录条数以提醒用户注意以避免存储数据超过仪器最大存储能力。

仪器备有12V直流电源输入插座，停电后采用备用电源仪器仍能自动记录数据。

仪器具有标准串行通讯接口电路，可以连接计算机，以便将仪器内部存储的数据转送至计算机作进一步分析处理。

仪器随机附送我所最新开发的WINDOWS全汉化图形界面的基桩静载荷试验数据处理软件，该软件以其强大的数据编辑功能、随处可见的“提示”与“帮助”功能使用户能方便、快捷的在几分钟内输出中文试验报告。

仪器带有IC卡接口电路，试验时，数测试据除了保存在仪器内部非易失数据存储器内之外，还同步保存在IC卡内，试验完成后，可连接取出IC卡，通过读卡器及计算机读出数据并由计算机进行处理。

仪器亦可工作于联机工作方式。

联机工作方式工作时仪器通过标准串行通信接口与计算机连接。

由计算机对测试过程进行实时监控。

随机附送的实时监控程序为全32位WINDOWS中文界面，能实时显示现场传感器状况、已采集的原始数据表和由此生成的各种曲线以及加载、卸载状态。

和仪器连接的计算机可全自动实时显示并自动记录测试数据，可连续测试并保存全部测试数据，连续测试桩数无限制。

可自动加载、补载、自动判稳，如选用双油路千斤顶亦可自动卸载。

可提供多种试桩方法并可按国家标准、地方或行业标准给定的规范自动判稳。

可提供多种自动报警功能及加载保护功能以便在试验过程中出现异常时自动报警或强行停止油泵加载。

可提供完善的汉字处理能力，真正做到现场处理、提供全套中文试验报告。

“傻瓜化”的监控软件以其完备的界面显示、随处可见的中文信息提示使用户无须说明书即可轻松操作。

因为本仪器使用环境恶劣，电源电压波动大，昼夜、季节温差大。

为了保证仪器的高精度、高稳定和可靠性，采取了一系列技术措施予以保证。

机内选用国际著名公司的工业级嵌入式微控制器和IC器件及独特先进的电路设计技术，使其具有良好的抗干扰性能及适应恶劣环境的能力。

经受住了国内外众多用户在严寒、高温、高湿环境下的长期运行的考验。

仪器采用高强度全铝合金机壳及全封闭防风沙轻触式按键，操作简便，性能可靠，结构牢固，体积小巧，便于携带、使用。

第二章、主要技术指标

1、测试通道：

●荷载　　1个

●位移　　4个

2、量程：

●荷载　　0～40000kN

●位移0～200mm（单次50mm，可多次测量）

3、精度：

●荷载　　≤0.5％（含传感器）

●位移　　≤0.1％（含传感器）

4、显示：

●1位数码管显示通道

●6位数码管显示数据

●2个指示灯分别显示荷载制值kN，沉降值mm

●1个指示灯显示自动/半自动工作状态

●5个指示灯分别显示使用的通道

5、功能键：

●封闭式轻触键28个

6、输入输出接口：

●荷载控制接口２个

开关量输出　　220V/3A

D/A输出0～10V

●串行通迅接口１个

●标准打印机接口１个

●IC卡接口1个

7、存储能力：

●仪器690条记录

●IC卡240条记录（每张IC卡限保存1棵桩的测试数据）

●连机方式无限制

8、电源：

●AC220V（-20％～+10％）

●DC12V±3V

9、功率：

●交流≤20VA　

●直流≤10W

10、环境温度：

●-10℃～40℃允许连续工作

11、体积：

●335×325×115mm

12、重量：

●约3.5kg

第三章、仪器面板功能概念

面板键位图

28个键位可分三类功能。

分别为：

显示键类10个，功能键类8个，数字键类10个。

一、显示键类

1、时间显示键

用于显示当前时间或下次记录桩沉降量时间。

此键有效时数据显示器显示当前时间或下次记录桩沉降量时间的时、分、秒。

为24小时制。

2、标定系数显示键

该键有效时，数据显示器显示荷载通道传感器的标定系数。

通道显示“H”。

3、荷载／位移显示键

此键有效时，第0通道显示荷载值，单位为kN。

第1～4通道显示位移值，单位为mm。

通道显示“0～4”。

4、桩号显示键

此键有效时，数据显示器显示试桩编号

5、试验规范显示键

此键有效时，数据显示器显示当前试验规范或加载方式代号。

通道显示“C”。

6、单级荷载显示键

此键有效时，数据显示器显示单级荷载值，通道显示“d”

7、控制荷载显示键

该键有效时，数据显示器显示当前控制载荷值。

通道显示“P”。

8、补载下限显示键

此键有效时，数据显示器显示补载下限值。

通道显示“b”。

9、限制荷载显示键

此键有效时，数据显示器显示限制荷载值。

通道显示“F”。

10、加载保护显示键

此键有效时，数据显示器显示加载保护时间。

通道显示“⒌”。

二、功能键类

1、清零键

该键用于当前显示通道的数据的初值存储，以便以后采集来的数据减掉此初值。

该键也用作全清，以便开始新的一次测试。

同时该键也可用来清除试验数据。

2、手动打印及小数点键

该键用于数据的随时打印。

此数据不存入仪器。

该键还可以在数据输入时作为小数点键使用

3、通道设置键

该键用于使用通道的设置。

4、数据设置键

该键有效时，仪器进入设置状态，等待用户键入待设置的数据。

其先决条件是当前显示状态为时间、标定系数、荷载／位移、桩号、试验规范、单级荷载、控制荷载、补载下限、限制荷载或加载保护。

亦即只有上述十种数据能进行设置。

5、位移记忆键

该键用于调整或更换位移传感器前，记忆当前传感器的位移数据，以便调整或更换传感器后能自动加上原数据。

6、自动键

该键用于在手动/自动控载两种工作状态的转换。

7、油泵强停键

此键有效时，油泵停止工作，数据显示器显示油泵强停符“------”。

在油泵强停状态下如进入其他显示状态，显示器最高位显示油泵强停符“-”，显示器其它位显示所选显示状态的相应参数，以提示用户注意。

8、回车键

该键为双功能键，即独立工作方式/联机工作方式选择键及数据输入确认键，仪器在独立工作方式工作时，如不是数据设置或清零状态，按下数字键9并按下该键后，数据显示器显示联机工作状态符“--PC--”，仪器进入联机工作状态。

在联机工作状态工作时按下数字键9并按下该键时，仪器恢复为独立工作状态（仪器工作在联机工作状态时，除数字键9及回车键以外，所有按键无效）。

仪器在独立工作状态工作时，如为数据设置或清零状态，按下该键后，将输入的数据存入仪器内或进行全清操作。

三、数字键类

数字键共10个。

分别为0～9，作为数据设置之用。

其中数字0～4又作为显示荷载/位移时的通道选择键及清零或位移记忆时的通道选择键。

在荷载／位移显示状态下，只需根据所需通道直接按键号即可换点显示。

数字键5～6又可作为显示当前平均位移值以及已存记录平均位移值的选择键。

数字键9又可以和回车键一起作为独立工作方式/联机工作方式的选择键。

在清零及位移记忆时，只需根据所需清零及位移记忆的通道直接按相应键号即可进行相应通道的清零及位移记忆。

第四章、仪器的操作与使用

一、显示

1、时钟时间或下次测读桩沉降量时间显示：

本仪器的时钟为不断电实时时钟，每月误差不大于±１分钟。

按下时间显示键，通道显示器熄灭，数据显示器显示走动的时间。

再次按下时间显示键，数据显示器显示下次测读桩沉降量时间

2、标定系数显示：

按下标定系数显示键，显示器显示出荷载通道传感器的标定系数。

此标定系数为断电保护。

3、荷载／位移显示：

按下荷载／位移显示键，显示出当前通道号和数据值。

0通道为荷载数据，单位指示为kN。

1～4通道为位移数据，单位指示为mm。

若需观测其他各通道数据，可按数字键0～4直接转换。

按数字键5，可显示本级荷载试验当前平均位移值以及已保存在仪器内部的本级荷载前10条记录的平均位移值。

其操作步骤为：

按下荷载/位移显示键，再按数字键5，仪器显示本级荷载当前平均位移值，再反复按数字键5，仪器依次显示本级荷载前10条静载试验记录的平均位移值，最大可显示本级荷载已保存的10条静载试验记录的平均位移值，如本级荷载已保存的静载试验记录不足10条，则按本级荷载实际保存的记录条数显示。

按数字键5以后显示器显示值以及显示值所对应的平均位移值的含义如表一所示。

表一、显示本级荷载已保存记录平均位移值显示器显示值及含义表

显示器显示值

显示值所对应的平均位移值含义

E10.15

本级荷载当前平均位移值

E010.14

本级荷载当前记录的平均位移值

E110.10

本级荷载当前记录前第1条记录的平均位移值

E210.03

本级荷载当前记录前第2条记录的平均位移值

E39.95

本级荷载当前记录前第3条记录的平均位移值

E49.84

本级荷载当前记录前第4条记录的平均位移值

E59.71

本级荷载当前记录前第5条记录的平均位移值

E69.52

本级荷载当前记录前第6条记录的平均位移值

E79.29

本级荷载当前记录前第7条记录的平均位移值

E89.07

本级荷载当前记录前第8条记录的平均位移值

E98.80

本级荷载当前记录前第9条记录的平均位移值

注：

表中显示器显示值为示例，实际显示值与此不同

按数字键6，可显示本级荷载试验当前平均位移值以及已保存在仪器内部的前10级荷载试验的平均位移值，其操作步骤为：

按下荷载/位移显示键，再按数字键6，仪器显示本级荷载当前平均位移值，再反复按数字键6，仪器依次显示本级荷载最后一条记录以及前9级静载试验的平均位移值，本功能最大可显示包括本级荷载在内已保存的10级静载试验的平均位移值，如已保存的静载试验记录不足10级，则按实际保存的级数显示。

按数字键6后显示器显示值以及显示值所对应的平均位移值的含义如表二所示。

表二、显示前几级静载试验平均位移值显示器显示值及含义表

显示器显示值

显示值所对应的沉降值含义

E34.15

本级荷载当前平均沉降值

E0.34.11

本级荷载最后一条记录的平均沉降值

E1.30.25

本级荷载前移1级的平均沉降值

E2.25.33

本级荷载前移2级的平均沉降值

E3.21.59

本级荷载前移3级的平均沉降值

E4.17.62

本级荷载前移4级的平均沉降值

E5.14.39

本级荷载前移5级的平均沉降值

E6.10.42

本级荷载前移6级的平均沉降值

E7.8.19

本级荷载前移7级的平均沉降值

E8.5.37

本级荷载前移8级的平均沉降值

E9.2.56

本级荷载前移9级的平均沉降值

注：

表中显示器显示值为示例，实际显示值与此不同

4、桩号显示

按下桩号显示键，显示器显示当前的试桩编号，此试桩编号为断电保护。

5、试验规范显示

按下试验规范显示键，显示所选择的试验规范所对应的判稳标准代号或加载方式代号。

此判稳标准代号或加载方式代号为断电保护。

6、单级荷载显示

按下单级荷载显示键，显示器显示当前的单级荷载值，此单级荷载值为断电保护。

7、控载荷载显示

按下控载荷载显示键，显示器显示当前控制荷载值。

此控制荷载值为断电保护。

8、补载下限显示

按下补载下限显示键，显示器显示当前补载下限值。

此补载下限值为断电保护。

9、限制荷载显示

按下限制荷载显示键，显示器显示当前限制荷载值。

此限制荷载值为断电保护。

10、加载保护显示键

按下加载保护显示键，显示器显示当前加载保护时间。

此加载保护时间为断电保护。

注：

显示控制功能优先级别最高。

无论仪器处于何种工作状态，只要某显示键有效即立即转向刻键有效的显示功能。

各功能显示之间可任意转换。

二、设置

1、时间的设置

工作过程：

●按时间显示键，显示器显示走动的时间。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入时间设置状态，等待输入当前时间。

●按数字键，将当前时间键入仪器，显示器显示键入的数字。

●按回车键，结束输入，并修改时间，开始以当前时间走动。

例：

设置时间15时28分00秒

操作步骤：

●按时间显示键，显示当前走动时间。

●按数据设置键，显示器熄灭。

●按数字键，依次按动数字键152800。

此时显示器显示15.28.00。

●按回车键，结束输入，显示15:

28:

00，并开始走动。

注：

时间为24小时制，设置时必须输入6位数字。

2、标定系数的设置

本功能对荷载通道有效。

位移通道不需设置标定系数。

测力传感器的标定系数由其灵敏度决定，根据标定数据计算后给出。

压力传感器的标定系数由该传感器本身参数及所配用的千斤顶的参数计算决定，详见附录。

设置后断电保护。

工作过程：

●按标定系数显示键，数据显示器显示当前标定系数。

通道显示“H”。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入设置状态，等待键入标定系数。

●按数字键将需要的标定系数键入，显示用户键入的数字。

●按回车键，结束标定系数的输入并修改当前通道的标定系数，显示器显示当前通道的标定系数。

例：

0通道接测力传感器，其标定系数为1.092。

操作步骤：

●按标定系数键，显示器显示当前通道的标定系数。

●按数据设置键，数据显示器熄灭。

●依次键入数字1.092，数据显示器显示1.092。

●按回车键，数据显示器显示标定系数1.092。

3、桩号的设置

本功能用于设置试桩编号。

最多为四位数字。

该试桩编号在仪器向计算机传送数据时传向主机，供计算机进行数据处理时使用。

设置后断电保护。

工作过程：

●按桩号显示键，数据显示器显示当前试桩编号。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入设置状态，等待键入试桩编号。

●按数字键将需要的试桩编号键入，显示用户键入的数字。

●按回车键，结束试桩编号的输入并修改试桩编号，显示器显示当前通道的试桩编号。

例：

试桩编号设置为0012

操作步骤：

●按试桩编号键，显示器显示当前通道的试桩编号。

●按数据设置键，数据显示器熄灭。

●依次键入数字0012，数据显示器显示0012。

●按回车键，数据显示器显示标定系数0012。

4、试验规范的设置

本功能用于设定试验规范所对应的判稳标准代号或加载方式，设置后断电保护，其定义如下：

0……不自动判稳，用于特殊场合人工判稳

1……GB5007-2002规范沉降连续两次在每小时内小于0.1mm认为稳定

2……JGJ94-94规范　沉降小于等于0.1mm/小时且连续出现两次（由1.5h内连续三次观测值计算）为稳定

3……JGJ106-2003规范（快速法）每级维荷1小时，如最后15分钟的沉降增量小于相邻15分钟的沉降增量则停止本级加荷，否则应延长维持荷载时间。

4……JGJ106-2003规范（慢速法）沉降量不超过0.1mm/小时且连续出现两次为稳定（从分级荷载施后第30分钟开始，按1.5h连续三次每30分钟的沉降值计算）。

5……JGJ79-2002规范沉降≤0.1mm/小时认为稳定

6……GB5007-2002规范沉降连续两次在每小时内小于0.1mm认为稳定

7……快速加载方式1不判稳，每一小时加一级

8……快速加载方式2不判稳，每二小时加一级

工作过程：

●按试验规范键，显示器显示原设定的值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入试验规范设置状态，等待输入新值。

●按数字键，将判稳标准代号键入仪器，显示键入的数字。

●按回车键即可。

例：

设定试验规范采用JGJ94-94规范，其代号为2。

其操作步骤如下：

●按试验规范键，显示器显示原设定的试验规范代号值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入试验规范设置状态，等待输入新选择的试验规范代号值。

●按数字键2（判稳标准代号），显示器显示键入的数字。

●按回车键即可。

5、单级荷载的设置

本功能用于单级载荷值的设置，设置后断电保护。

工作过程如下：

●按单级荷载键，显示器显示原单级荷载值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入单级荷载设置状态，等待输入新值。

●按数字键，将所需单级荷载值键入仪器，显示器显示键入的数字。

●按回车键即可。

例：

设置单级荷载值100kN。

操作步骤如下：

●按单级荷载键，显示器显示原单级荷载值。

●按数据设置键，显示器熄灭。

●按动数字键100。

●按回车键，结束输入，显示器显示100。

6、控制荷载的设置

本功能在自动状态下一般在试验开始前用于第二级（单级载荷的两倍）控制荷载的设置。

在手动状态下用于所需控制荷载值设置。

设置后断电保护。

工作过程：

●按控制荷载键，显示器显示原控制荷载值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入控制荷载设置状态，等待输入新值。

●按数字键，将所需控制荷载值键入仪器，显示器显示键入的数字。

●按回车键即可。

例：

仪器原为手动状态，设置控制荷载值200kN

　操作步骤：

●按控制荷载键，显示器显示原控制荷载值。

●按数据设置键，显示器熄灭。

●按动数字键200。

●按回车键，结束输入，显示器显示200。

如设置的控制荷载值大于当前荷载值，油泵同时开始工作。

7、补载下限的设置

本功能用于补载精度的设置。

一般可按每级载荷的1/10选取。

设置后断电保护。

工作过程：

●按补载下限键，显示器显示原设定的补载下限值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入补载下限设置状态，等待输入新值。

●按数字键，将所需补载下限键入仪器，显示器显示键入的数字。

●按回车键即可。

例：

补载下限8kN

　　操作步骤：

●按补载下限键，显示器显示原设定的补载下限值。

●按数据设置键，显示器熄灭。

●按数字键，按动数字键8。

●按回车键，结束输入，显示器显示8。

8、限制荷载的设置

本功能用于最大荷载的限制。

限制荷载设置后断电保护。

工作过程：

●按限制荷载键，显示器显示原设定的限制荷载值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入限制荷载设置状态，等待输入新值。

●按数字键，将所需限制荷载值键入仪器，显示器显示键入的数字。

●按回车键即可。

例：

设置限制荷载值为2000kN

　操作步骤：

●按限制荷载键，显示器显示原设定的限制荷载值。

●按数据设置键，显示器熄灭。

●按数字键，按动数字键2000。

●按回车键，结束输入，显示器显示2000。

9、加载保护的设置

本功能用于加载保护时间的设置。

单位为秒。

加载保护时间设置后断电保护。

工作过程：

●按加载保护键，显示器显示原设定的加载保护时间值。

●按数据设置键，显示器熄灭，进入加载保护设置状态，等待输入新值。

●按数字键，将所需加载保护时间键入仪器，显示器显示键入的数字。

●按回车键即可。

例：

设置加载保护时间为150秒

　操作步骤：

●按加载保护键，显示器显示原设定的加载保护时间值。

●按数据设置键，显示器熄灭。

●按数字键，按动数字键150。

●按回车键，结束输入，显示器显示150。

10、通道的设置

本功能用于使用通道的设置。

未设置的通道数据将显示为０。

设置后断电保护。

工作过程：

●按通道设置键，数据显示器灭。

●根据需要按0～4设置欲选的通道。

●按回车键，所选通道指示灯亮。

注：

如需改变使用通道，必须全部重设。

例：

如使用0，1，2通道。

操作步骤：

●按通道设置键，数据显示器灭。

●按数字键0，1，2，显示器显示012。

●按回车键，0、1、2通道指示灯亮。

三、清零操作

1、全清操作

　当新的一次测试开始前，为清除上次试验机内存储的无用信息、各传感器中间结果、各传感器初值、控载值及单级加荷值，必须进行全清操作。

全清后，各传感器初值设定为0；各传感器中间结果设定为0；控载值及单级加荷值设定为0。

工作过程：

●按清零键进入清零状态，数据显示器显示的当前数据闪烁，以提醒注意，但此时并未进行全清操作。

●按下回车键，仪器进行全清操作。

完成后，数据显示器从闪烁状态转为正常显示。

重要提示：

在每棵桩测试开始前，必须进行全清操作。

全清操作不清除已保存的测试数据！

2、清除测试数据

仅清除机内所有试验数据，各传感器中间结果、各传感器初值、控载值及单级加荷值保持不变。

工作过程：

●按清零键进入清零状态，数据显示器显示的当前数据闪烁，以提醒注意；但此时并未进行清除数据操作。

●按下桩号键，仪器进行清除数据操作。

完成后，数据显示器从闪烁状态转为正常显示。

重要提示：

清除数据操作要慎重，必须将仪器内测试数据通过串口线传至计算机后才能进行清除数据操作，否则将导致丢失全部测试数据！

3、清零操作

将当前显示通道的数据作为初始值存贮于仪器内，以便以后采集