專利名稱：新型教學實驗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種教學實驗系統(tǒng)，特別是一種用于土木工程領域的教學實驗系 統(tǒng)。實驗系統(tǒng)可以實現(xiàn)對鋼結構、混凝土結構等結構形式的試件進行加載。
背景技術：
目前，公知的教學實驗系統(tǒng)結構簡單、功能單一，無法滿足使用者多方面的需求。 比如，反力架需要借助反力低槽進行安裝，不能實現(xiàn)自平衡受力，對試驗系統(tǒng)的安裝場地要 求高，不能方便的移動實驗系統(tǒng)的安裝位置。而且，公知的實驗系統(tǒng)反力架部分的受力情況 都沒有進行量化的實時監(jiān)測，試驗中經(jīng)常會發(fā)生反力架部分破壞的情況，造成設備的損毀， 同時對實驗操作人員也會造成安全威脅。公知的液壓泵站系統(tǒng)都沒有安裝有溫度監(jiān)控預警 裝置，在實驗時間較長，液壓油溫度的升高回帶來一系列的危害，比如漏油失壓等危害。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種新型教學實驗系統(tǒng)，安裝靈活，反力架結構形式可 以形成受力自平衡結構，以及對于事故可報警，提高安全性。一種新型教學實驗系統(tǒng)，包括液壓加載系統(tǒng)、反力架系統(tǒng)、試件、試件傳感器與數(shù) 據(jù)采集分析系統(tǒng)，試件和液壓加載系統(tǒng)置于反力架系統(tǒng)內(nèi)，液壓加載系統(tǒng)對試件加載實驗， 試件傳感器安裝于試件上，并將監(jiān)測到的信號發(fā)送給數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)處理。進一步，所述反力架系統(tǒng)包括反力架和反力架傳感器，反力架傳感器至少為一個， 安裝于反力架上。所述反力架為封閉環(huán)框架結構，形成力學自平衡框架體系，反力架傳感器為應變 傳感器。所述液壓加載系統(tǒng)包括液壓泵站、液壓控制系統(tǒng)和作動器，作動器一端安裝于反 力架上，另一端與試件相連，作動器還與液壓泵站連接，作動器和液壓泵站由液壓控制系統(tǒng) 控制。所述液壓控制系統(tǒng)還與反力架傳感器連接。所述液壓泵站和液壓控制系統(tǒng)為可移動模式。所述液壓泵站中的液壓油箱中安裝有溫度傳感器，對液壓油溫度進行實時監(jiān)控。所述試件是混凝土試件、鋼結構試件、砌體結構試件或組合結構試件。所述試件傳感器為應變傳感器。其還包括遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連，實現(xiàn)視頻、音頻及數(shù)據(jù)的 傳輸。由于采用上述方案，本實用新型的有益效果是1、反力架是自平衡結構形式，不依賴反力低槽進行安裝，可以根據(jù)實驗需要進行 靈活移動。2、反力架上安裝有應變傳感器，可以根據(jù)反力架設計位置的應變發(fā)展情況，對整個反力架的安全性能進行評估。3、液壓泵站系統(tǒng)為可移動設計，方便跟隨反力架進行移動。4、液壓泵站內(nèi)部安裝有溫度傳感器，在超出設計溫度指標時，系統(tǒng)會發(fā)出預警。

圖1是本實用新型典型構造示意圖。圖中1反力架2作動器3液壓泵站4液壓控制系統(tǒng)5試件6試件傳感 器7數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8反力架傳感器9數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步的說明。在圖1實施例中，作動器2連接在反力架1上，作動器2與液壓泵站3相連，液壓 控制系統(tǒng)4控制液壓泵站3和作動器2。反力架為封閉環(huán)框架結構，形成力學自平衡框架體 系。試件5 —端與作動器2相連，另一端與反力架1相連，作動器2對試件5進行加載，試 件傳感器6和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)7組成對試件5的測試系統(tǒng)。反力架1上還安裝有多個反 力架傳感器8，反力架傳感器8與液壓控制系統(tǒng)4相連，對反力架1的應變量進行測試，反力 架1受力超出設計指標時，液壓控制系統(tǒng)4會進行安全報警。該試驗系統(tǒng)中的試件6可以是混凝土試件、鋼結構試件、砌體結構試件、組合結構 試件。液壓泵站3及液壓控制系統(tǒng)4這部分可設計為可移動模式，可以根據(jù)使用要求移 動安裝位置，具體可以在液壓泵站和控制系統(tǒng)底部安裝有車輪，從而可以推動到目標地?；?者不安裝車輪，用手動液壓車將液壓泵站和控制系統(tǒng)抬起，然后拉到目標位置即可。液壓泵站3中的液壓油箱中安裝有溫度傳感器，可以對液壓油溫度進行實時監(jiān) 控，因為液壓伺服系統(tǒng)工作的時候產(chǎn)生的熱量比較大，液壓伺服系統(tǒng)在一定的溫度范圍內(nèi) 才能正常運作，特別是當溫度過高時，系統(tǒng)會不能正常工作，而且會對液壓伺服系統(tǒng)中液壓 元件，特別是核心元件伺服閥、作動器產(chǎn)生損害。本實用新型的試驗系統(tǒng)還包括遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)9，可以實現(xiàn)視頻、音頻及數(shù)據(jù)的 傳輸。其中，試件傳感器6和反力架傳感器8均為應變傳感器，可以根據(jù)應變值計算變形 量及受力值。在圖1所示實施例中，試件5 —端連接作動器2，一端連接反力架1，實驗開始的時 候，實驗操作者通過液壓控制系統(tǒng)4對液壓泵站3進行控制，液壓泵站3就會輸出一定參數(shù) 的液壓油給作動器2，作動器2就會按照要求對試件5進行加載。在加載的過程中，試件5 會發(fā)生變形，安裝在試件5上面的試件傳感器6就會產(chǎn)生相應的應變信號，這些應變信號就 會被數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)7采集到，并對這些數(shù)據(jù)進行分析，然后這些經(jīng)過分析的數(shù)據(jù)會傳 輸給數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)9，可以實現(xiàn)視頻、音頻及數(shù)據(jù)的傳輸?shù)裙ぷ?。在圖1所示實施例中，當系統(tǒng)工作的時候，安裝在反力架1上的多個反力架傳感器 8會實時的監(jiān)測反力架1上多處位置的變形情況，液壓控制系統(tǒng)4實時的對這些傳感器的信 號進行采集，當反力架1變形超過設定的預警值時，液壓控制系統(tǒng)就會報警，從而讓操作人員及時處理異常情況，保護設備、防止事故的發(fā)生。本實用新型的反力架可以根據(jù)用戶需要及使用場地進行合適形式的拼裝。而且反 力架結構形式可以形成受力自平衡結構，不需要安裝到地面的專業(yè)的反力低槽上，安裝地 點比較靈活。液壓加載系統(tǒng)的作動器與反力架相連，液壓加載系統(tǒng)用于對試件進行加載。傳 感器和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)用于對試件進行數(shù)據(jù)采集和分析。同時，反力架上安裝了傳感器， 可以實時監(jiān)測反力架的受力狀態(tài)，在達到預警指標時，系統(tǒng)會自動提示報警。液壓控制系統(tǒng) 里面有液壓油溫度傳感器，在溫度超出設計指標是可以進行報警。上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實 用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說 明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于這 里的實施例，本領域技術人員根據(jù)本實用新型的揭示，對于本實用新型做出的改進和修改 都應該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種教學實驗系統(tǒng)，其特征在于包括液壓加載系統(tǒng)、反力架系統(tǒng)、試件、試件傳感 器與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，試件和液壓加載系統(tǒng)置于反力架系統(tǒng)內(nèi)，液壓加載系統(tǒng)對試件加 載實驗，試件傳感器安裝于試件上，并將監(jiān)測到的信號發(fā)送給數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)處理。
2.如權利要求1所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述反力架系統(tǒng)包括反力架和反 力架傳感器，反力架傳感器至少為一個，安裝于反力架上。
3.如權利要求2所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述反力架為封閉環(huán)框架結構，形 成力學自平衡框架體系；反力架傳感器為應變傳感器。
4.如權利要求1所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述液壓加載系統(tǒng)包括液壓泵站、 液壓控制系統(tǒng)和作動器，作動器一端安裝于反力架上，另一端與試件相連，作動器還與液壓 泵站連接，作動器和液壓泵站由液壓控制系統(tǒng)控制。
5.如權利要求4所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述液壓控制系統(tǒng)還與反力架傳 感器連接。
6.如權利要求4所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述液壓泵站和液壓控制系統(tǒng)為 可移動模式。
7.如權利要求4所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述液壓泵站中的液壓油箱中安 裝有溫度傳感器，對液壓油溫度進行實時監(jiān)控。
8.如權利要求1所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述試件是混凝土試件、鋼結構試 件、砌體結構試件或組合結構試件。
9.如權利要求1所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于所述試件傳感器為應變傳感器。
10.如權利要求1所述的教學實驗系統(tǒng)，其特征在于其還包括遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，與 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相連，實現(xiàn)視頻、音頻及數(shù)據(jù)的傳輸。
專利摘要本實用新型公開了一種新型教學實驗系統(tǒng)，包括液壓加載系統(tǒng)、反力架系統(tǒng)、試件、試件傳感器與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，試件和液壓加載系統(tǒng)置于反力架系統(tǒng)內(nèi)，液壓加載系統(tǒng)對試件加載實驗，試件傳感器安裝于試件上，并將監(jiān)測到的信號發(fā)送給數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)處理。根據(jù)教學實驗目的的不同，可以設計不同類型的試件，達到相應的教學目的。液壓控制系統(tǒng)為可以移動的液壓泵站系統(tǒng)，可以跟隨反力架進行移動。實驗系統(tǒng)反力架為自平衡受力封閉框架，可以靈活移動安裝地點。反力架上安裝有傳感器，可以對反力架的受力狀態(tài)進行監(jiān)控。液壓泵站系統(tǒng)中安裝有溫度傳感器，系統(tǒng)在液壓油溫度過高時可以進行自動報警。
文檔編號G09B25/00GK201904022SQ20102067034
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者王偉, 胡敬禮, 郭小農(nóng) 申請人:同濟大學