[发明专利]一种基于硬度法测量钢材强度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域中一种基于硬度法测量钢材强度的装置。

背景技术

在建筑结构检测工作中，《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015第5.2条中规定，在确定混凝土构件安全性等级时，应按承载力、构造、不适于承载的位移或变形、裂缝或其他损伤等四个检查项目，分别评定每一受检构件的等级，并区其中最低一级作为该构件安全性等级。而钢筋混凝土构件的构件承载力主要受到混凝土强度以及混凝土中钢筋强度的影响，对于正规设计施工且有图纸情况检测项目中的钢筋强度检测可以按照规范要求取少量进行抽样检测。如想进一步核实钢筋的强度，则需要对钢筋进行截断、拉拔实验后得到其强度值。而对于缺乏设计图纸的老旧建筑而言，使用传统截断-拉拔的检测方法所需抽取的构件数量则会更多。然而截断抽样会对构件承载力产生一定影响，故取样较多时会对结构整体承载力产生较大影响。对于历史风貌建筑，采用上述检测手段会对其产生无法估量的损失，为了保护修缮实质则造成更大的伤害。因此实际检测中，迫切需要一种基于尽可能保证构件完整性的条件下，安全可靠，方便快捷的检测混凝土构件中钢材强度的方法。

另一方面，目前混凝土的强度可以通过回弹法测量其硬度推算得到，随着对材料研究的深入和发展，众多科研人员发现钢筋的强度与其硬度也存在一定的函数关系，若已知钢筋硬度，则可以通过一定计算方法得出钢筋的强度。例如在国家“十一五”科技重大计划中，同济大学的林峰通过对实验结果的回归分析，在《硬度法检测历史建筑中钢筋的强度》一文中提出了历史建筑中常用钢筋强度与里氏硬度的关系表达式，其结果可用于历史建筑中钢筋的检测；另外，同为同济大学的管小军，也通过实验研究了钢筋的硬度与其抗拉强度之间的关系和影响硬度检测结果的因素，建立了里氏硬度计的测强曲线，并在现场检测验证，表明所述方法具有较高精度，在《硬度法现场检测既有混凝土结构中钢筋的强度》一文中为现场非破损检测混凝土构件中钢筋的强度，提供了一种实用的技术。

同时，由于材料硬度测试与材料表层粗糙度存在较大关联，在利用硬度计测试材料硬度过程中，一般需要先检验材料表面粗糙程度，而现有技术中，表面粗糙度检测与硬度测试为分体式，表面粗糙度检测单独一个装置，硬度测试单独一个装置，使得钢筋的强度测试较为复杂、繁琐。

发明内容

本发明提供了一种基于硬度法测量钢材强度的装置，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于硬度法测量钢材强度的装置，其特征在于：它包括表面粗糙度测试模块、硬度测试模块和控制器模块，表面粗糙度测试模块包括粗糙度测试传感器，硬度测试模块包括硬度测试传感器，粗糙度测试传感器与硬度测试传感器均与控制器模块相电连接；

粗糙度测试传感器对钢材表面粗糙度进行测试，并将测试结果传送至控制器模块，控制器模块设置有粗糙度参考值，控制器模块通过将测试结果与粗糙度参考值进行比较以判断是否进行重新打磨或者进行硬度测试；

硬度测试传感器对钢材进行硬度测试，并将硬度测试结果传送至控制器模块，控制器模块设置有硬度与强度函数关系式，控制器模块对硬度测试结果进行分析并通过硬度与强度函数关系换算出钢材之强度值。

一较佳实施例之中，还包括用户自定义函数导入模块，它与控制器模块相连接，当控制器模块内未包含所测试钢材之硬度与强度函数关系式时，能通过用户自定义函数关系式的方式将该函数关系式导入控制器模块内。

一较佳实施例之中，该装置包括测试杆，测试杆之顶端部设置有所述粗糙度测试传感器，测试杆下端之中心开设有导槽，另设有回弹导杆和弹性件，回弹导杆活动装接在导槽，弹性件两端分别连接导槽和回弹导杆，回弹导杆之末端设置有所述硬度测试传感器。

一较佳实施例之中，该装置还包括主机，控制器模块设置在主机内，主机与粗糙度测试传感器、硬度测试传感器之间通过柔性数据线连接。

一较佳实施例之中，主机还设置有液晶显示屏和按键，液晶显示屏与按键均与控制器模块相连接。

一较佳实施例之中，所述主机还设置有USB接口。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：