[实用新型]数控碟式液限仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控碟式液限仪，属于土工试验仪器领域。

背景技术

粘性土液限指标，在土工试验中是基本的水理性质试验指标，在处理岩土工程或工程地质问题时，其应用范围涉及粘性土的分类；粘性土的划分状态；粘性土的容许承载力评价；以及估算粘性土的力学性质等。由此可见，在上述问题的理论分析与工程设计中，作为试验参数的粘性土液限指标是很重要的。

据国内土工界试验工作现状调研所知，关于测定粘性土液限指标，大多在采用土工试验规程已正式列入的锥式液限仪法或液塑限联合测定仪法。同时，少数实验研究机构或生产单位也有采用手动碟式液限仪法的。另据国内外访问学者所言，对于前者，在国际上与先进的欧美、日本等国家在进行学术交流时，此两种方法通常都不会被采用。而对于后者——欧美、日本等国家，一般会采用手动碟式液限仪法。而使用手动蝶式液限仪因受试验者人工操作仪器的熟练程度影响，往往不易严格控制其试验过程，即表现为试验击打击数错判，或试验击打速率不均的人为误差会时有发生。

发明内容

本实用新型目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种数控碟式液限仪，该数控碟式液限仪是在手动碟式液限仪加入数控部分，实现对液限仪击打的准确控制。

实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种数控碟式液限仪，包括手动碟式液限仪，该手摇式碟式液限仪的凸轮通过步进电机带动，步进电机与单片机连接，单片机连有显示器、键盘和打击次数检测电路。

本实用新型用单片机为ATMEGA64单片机步进电机是混合式步进电机，其接口和驱动采用DMD402型脉冲式步进电机驱动器，并与单片机的PB4和PB5接口相连。用显示器为FM12864-C液晶显示屏，通过接插件与单片机的PA口和PD口连接；键盘为4*4矩阵结构，包括0～9的10个数字按键以及“复位”、“开始”、“停止”、“次数”和“保存”5个按键；打击次数检测电路由SENSOK霍尔传感器及LM339比较器组成，霍尔传感器与单片机连接，当安装在打击凸轮上的磁钢旋转到霍尔传感器附近时，霍尔传感器产生一个比较电平，单片机检测到该电平后并作记录。

本实用新型首先通过键盘输入要打击的次数，存入单片机的内存中。然后通过启动步进电机，步进电机开始旋转并带动打击凸轮转动。同时，传感器检测凸轮是否到达最高点，检测到一次，说明完成打击一次，记录并通过显示器动态显示次数。单片机从存储器中提取设定的次数与记录的次数进行比较，若未到需要打击的次数，步进电机继续转动。直到记录到所需此处，单片机控制步进电机停止转动。若在打击过程中需要暂停，则按“停止”键，单片机发出指令使步进电机暂停。需要继续打击时，再按一次“启动”，步进电机接着未完成的打击次数往下工作，直到完成整个任务为止。

本实用新型结构简单，操作简便，通过控制步进电机实现对击打次数和击打频率的严格控制，从而避免手动操作产生的误差。由于本实用新型是通过单片机智能控制，所以整个装置克服了试验者人工操作仪的种种弊端，不仅提高了效率，而且提高了试验所需的准确度。

附图说明

附图为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

本实用新型提供一种数控碟式液限仪，该数控碟式液限仪是在手动碟式液限仪加入数控部分，实现对液限仪击打的准确控制。

数控碟式液限仪，包括手动碟式液限仪，该手摇式碟式液限仪的凸轮通过步进电机带动，手动碟式液限仪的凸轮上装有磁钢。步进电机与单片机连接，单片机连有显示器、键盘和打击次数检测电路。其结构框图如附图所示。

本实施例所用单片机为ATMEGA64单片机步进电机是混合式步进电机，其接口和驱动采用DMD402型脉冲式步进电机驱动器，并与单片机的PB4和PB5接口相连。用显示器为FM12864-C液晶显示屏，通过接插件与单片机的PA口和PD口连接；键盘为4*4矩阵结构，包括0～9的10个数字按键以及“复位”、“开始”、“停止”、“次数”和“保存”5个按键；打击次数检测电路由SENSOK霍尔传感器及LM339比较器组成，霍尔传感器与单片机连接，当安装在打击凸轮上的磁钢旋转到霍尔传感器附近时，霍尔传感器产生一个比较电平，单片机检测到该电平后并作记录。

使用本实用新型时，首先通过键盘输入要打击的次数，存入ATMEGA64单片机的内存中，假设为30次。然后，按“启动”键。单片机检测到“启动”键按下，发出指令启动步进驱动电路，然后通过启动步进电机，步进电机开始旋转并带动打击凸轮转动。同时，霍尔传感器检测凸轮是否到达最高点，检测到一次，说明完成打击一次，记录并通过显示器动态显示次数。单片机从内存中提取设定的次数与记录的次数进行比较，若未到30次，步进电机就继续转动。直到记录为30次止，则单片机控制步进电机停止转动。若在打击过程中需要暂停，则按“停止”键，单片机发出指令使步进电机暂停。需要继续打击时，再按一次“启动”，步进电机接着未完成的打击次数往下工作，直到完成整个任务为止。