专利名称：机械数字式回弹仪及其传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械数字式回弹仪及其传感器。
背景技术：
现有普通机械回弹仪在上世纪中叶由瑞士引入我国，并广泛应用于建筑质量检测领域。其原理是利用混凝土等材料在受到冲击时，产生瞬时形变，从而产生恢复力，此恢复力通过弹击杆传导，带动指针弹回并指示出一定距离。惯例 规定这个回弹距离作为混凝土抗压强度的间接的衡量值称作回弹值，一个回弹值单位为0. 75mm。此距离数值作为判定被检测物体抗压强度质量的相关指标之一。现有回弹仪分为传统机械式、电阻式回弹仪和非接触式光电三种，但是各有缺陷。传统机械式回弹仪是以指针刻线方式显示回弹值，在使用时需要至少两人工作。一人弹击操作，操作人员需要目测读取刻线数字，难免造成视觉误差；另一人记录，记录人员难免造成手误。原始数据还要套入专业表格进行运算，难免造成检测结果出现偏差。其缺点表现为智能化程度、检测效率和精度低下，误差大、人为干扰因素多。为解决以上问题人们又推出了数字化回弹仪，利用电刷滑动摩擦电阻片，读取电阻值，换算出回弹值。但是又产生了以下问题1、电刷在滑动过程中容易损坏且不易更换，且电阻片在电刷摩擦过程中容易磨损，造成电阻值不稳定。2、遮挡或扭曲显示机械回弹仪的刻线，难免造成机械加工误差，不能读出或不能准确读出回弹值。即使出现机械或电子故障也把错误的数值记录下来，也降低了仪器的可信度。并且不符合我国GB9138-88等标准。为解决电阻式的问题人们又推出了非接触式电子回弹仪，是用电子器件读取指针块速度的，由速度推算指针块的位置，再推算出回弹值。因为在低速状态下指针块和回弹仪对应关系不稳定，有很多的机械干扰因素，重复性低。在0至40区间内没有示值精度；另一种是容栅式传感器，因为对机械加工工艺要求苛刻和回弹仪在指针跳动原理特性不能很好解决，所以不能保证容栅和定栅的间距和采样重复性。如果容栅安装在顶部就不方便拆装、检定和维护。
发明内容针对以上不足本实用新型解决了在完全不改变传统机械回弹仪机械力学原理和构造的基础上，实现快速改造机械回弹仪、准确检测的问题，提高了检测效率和仪器的稳定性能。本实用新型机械数字式回弹仪的技术方案是一种机械数字式回弹仪传感器，安装在机械回弹仪的圆筒式薄壁壳体(3)上，薄壁壳体(3)中心有一个与圆筒平行的中心导杆(14)，中心导杆上套装有弹击锤(4)，弹击锤形状是前细后粗，中部连接的部位有尖边台阶。薄壁壳体(3)开有条孔￠)，内部置有与中心导杆(14)同轴方向的指针轴(7)，指针轴
(7)上面套着一个滑动的指针块(5)，指针块(5)中部的“凸”型台阶保证指针块(5)的稳定滑动，薄壁壳体(3)上安装有基座平台(2)，基座中间也开有和壳体长条孔(6)相对应的长条孔，基座平台(2)上面固定有电子舱(9)，其特征在于电子舱内侧装有与指针轴(7)平行的滑轨(8)，滑轨上面套装有指示块(10)，滑动指示块(10)朝向薄壁壳体(3)方向有“门”字型的开口结构，门形部位两边的内侧宽度与机械既有指针块(5)长度一致并随其一起移动，指示块(10)中部穿有导向滑轨(8)，滑轨可以根据需要制作成方形、圆形或者多边形，在指示块背部平台套装有电子码盘光栅片(I)，用螺丝、铸造或粘结与指针块(5)连接固定。在上述技术上，在指示块(10)背向薄壁壳体的一面装有细长型直列应用的电子码盘光栅片(I)和带有指示刻度的指针面(11)，电子码盘光栅片(I)嵌入在与之平行的阵列式槽型光耦组件(12)的槽中并且与槽型光耦组件(12)的光 路相交，其中电子码盘栅片
(I)可以是金属片材质，延长其使用寿命，在电子码盘光栅片(I)上阵列设置冲压或切割成型的等距长条型通孔，通过螺丝、铸造或粘结与指针(5)连接固定，光耦组件(12)是多个槽型光电器件阵列组成，有对射或反射型形式。根据上述技术，可以在光耦组件(12)通过信号线与安装在电子舱(9)中的电子线路板连接，电路板上安装有单片机和显示系统(13)，包括信号输入、计算、储存、显示、无线通讯接口电路。根据需要，装有以上技术方案所述传感器的机械数字式回弹仪壳体(3)和电子舱
(9)是可以分体设计，通过安装在回弹仪薄壁壳体(3)上的基座平台(2)用螺丝钉连接，指示块(10)、电子码盘栅片(I)、阵列式光耦组件(12)、单片机系统或显示屏(13)全部集成于电子舱罩(9)中。本实用新型具有以下优点本实用新型在机械回弹仪的基础上结合非接触式光电传感器的技术优势进行整体性的结构设计，改进了位移传到机构，使安装数字传感器更方便简易，任何机械回弹仪都可以直接改装成数字式回弹仪；改进了滑动导向机构，使指针块滑动更平稳；改进了电子码盘栅片材质和加工工艺，采用金属片型材和冲压或切割成型，保证了栅片韧性和高强度；滑动部位无任何连线，滑动更自由顺畅不易损坏；阵列式光电感应组件，提高了测量的精度和稳定性。高度集成了机械弹击、光电传感、单片机处理运算、液晶显示、蓝牙或GPRS数据发送，集中体现了机电一体化和物联网的技术优势。延长了回弹仪使用寿命、提高了检测精度、速度，降低了使用成本。完全满足回弹法检测规程需求，并能配合回弹仪鉴定器进行检定。
图I、机械数字式回弹仪及其传感器的外形示意图图2、机械数字式回弹仪及其传感器的后断面示意图图3、机械数字式回弹仪及其传感器的电子舱、光栅、光耦、指针块组装示意图图4、机械数字式回弹仪及其传感器的非接触式光电传感器俯视半剖示意图I、码盘栅片；2、基座平台；3、回弹仪薄壁壳体；4、弹击锤；5、指针块；6、壳体导向条孔；7、指针轴；8、滑轨；9、电子舱；10、指不块；11、指针刻线；12、光电器件；13、液晶屏；14、中心导杆；15、指针片
具体实施方式
一种机械数字式回弹仪传感器，安装在机械回弹仪的圆筒式薄壁壳体(3)上，薄壁壳体(3)中心有一个与圆筒平行的中心导杆(14)，中心导杆上套装有弹击锤(4)，弹击锤形状是前细后粗，中部连接的部位有尖边台阶。薄壁壳体(3)开有条孔￠)，内部置有与中心导杆(14)同轴方向的指针轴(7)，指针轴(7)上面套着一个滑动的指针块(5)，指针块
(5)中部的“凸”型台阶保证指针块(5)的稳定滑动，薄壁壳体(3)上安装有基座平台(2)，基座中间也开有和壳体长条孔(6)相对应的长条孔，基座平台(2)上面固定有电子舱(9)，其特征在于电子舱内侧装有与指针轴(7)平行的滑轨(8)，滑轨上面套装有指示块(10)，滑动指示块(10)朝向薄壁壳体(3)方向有“门”字型的开口结构，门形部位两边的内侧宽度与机械既有指针块(5)长度一致并随其一起移动，滑轨可以根据需要制作成方形、圆形或者多边形。在指示块(10)背向薄壁壳体的一面装有细长型直列应用的电子码盘光栅片 (I)和带有指示刻度的指针面(11)，电子码盘光栅片(I)嵌入在与之平行的阵列式槽型光耦组件(12)的槽中并且与槽型光耦组件(12)的光路相交，其中电子码盘栅片(I)可以是金属片材质，延长其使用寿命，在电子码盘光栅片(I)上阵列设置冲压或切割成型的等距长条型通孔，通过螺丝、铸造或粘结与指针(5)连接固定。可以在光耦组件(12)通过信号线与安装在电子舱(9)中的电子线路板连接，电路板上安装有单片机和显示系统(13)，包括信号输入、计算、储存、显示、无线通讯接口电路。根据需要，装有以上技术方案所述传感器的机械数字式回弹仪壳体(3)和电子舱(9)是可以分体设计，通过安装在回弹仪薄壁壳体(3)上的基座平台(2)用螺丝钉连接，指示块(10)、电子码盘栅片(I)、阵列式光耦组件
(12)、单片机系统或显示屏(13)全部集成于电子舱罩(9)中。
权利要求1.机械数字式回弹仪传感器，安装在机械回弹仪的圆筒式薄壁壳体(3)上，薄壁壳体(3)中心有一个与圆筒平行的中心导杆(14)，中心导杆上套装有弹击锤(4)，弹击锤形状是前细后粗，中部连接的部位有尖边台阶，薄壁壳体(3)开有条孔出)，内部置有与中心导杆(14)同轴方向的指针轴(7)，指针轴(7)上面套着ー个滑动的指针块(5)，指针块(5)中部的“凸”型台阶保证指针块(5)的稳定滑动，薄壁壳体(3)上安装有基座平台(2)，基座中间也开有和壳体长条孔(6)相对应的长条孔，基座平台(2)上面固定有电子舱(9)，其特征在干电子舱内侧装有与指针轴(7)平行的滑轨(8)，滑轨上面套装有指示块(10)，滑动指示块(10)朝向薄壁壳体(3)方向有“门”字型的开ロ结构，门形部位两边的内侧宽度与机械既有指针块(5)长度一致井随其一起移动。
2.根据权利要求I所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在干指示块(10)中部穿有导向滑轨(8)，滑轨可以是方形、圆形或多边形。
3.根据权利要求I或2所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在于指示块(10)背向薄壁壳体的一面装有细长型直列应用的电子码盘光栅片(I)和带有指示刻度的指针面(11)，电子码盘光栅片(I)嵌入在与之平行的阵列式槽型光耦组件(12)的槽中并且与槽型光耦组件(12)的光路相交。
4.根据权利要求3所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在干电子码盘栅片(I)是金属片材质，阵列着冲压或切割成型的等距长条型通孔。
5.根据权利要求3所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在于光耦组件(12)是多个槽型光电器件阵列组成，有对射或反射型形式。
6.根据权利要求3所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在于在指示块背部平台套装有电子码盘光栅片(I)，用螺丝、鋳造或粘结与指针块(5)连接固定。
7.根据权利要求3所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在于光耦组件(12)通过信号线与安装在电子舱(9)中的电子线路板连接，电路板上安装有单片机和显示系统(13)，包括信号输入、计算、储存、显示、无线通讯接ロ电路。
8.根据权利要求3所述机械数字式回弹仪传感器，其特征在于指示块(10)、电子码盘栅片(I)、阵列式光耦组件(12)、单片机系统或显示屏(13)全部集成于电子舱罩(9)中。
9.装有权利要求1-8中任ー权利要求所述传感器的机械数字式回弹仪，其特征在于回弹仪壳体(3)和电子舱(9)是分体设计的，通过安装在回弹仪薄壁壳体(3)上的基座平台(2)用螺丝钉连接。
专利摘要本实用新型公开一种机械数字式回弹仪及其传感器，包括回弹仪、电子舱，其特征在于在电子舱内侧装有与指针轴平行的滑轨，滑轨上面套装有指示块，滑动指示块朝向薄壁壳体方向有“门”字型的开口结构，门形部位两边的内侧宽度与机械既有指针块长度一致并随其一起移动，从而实现位移刻度的数值的采集。本实用新型具有取值精确、避免机械误差，大大提高了检测的精度和速度，降低了使用成本，提高了检测监督工作的科技性。
文档编号G01N3/02GK202442931SQ20112055302
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者王磊 申请人:王磊