专利名称：一种机械数字式回弹仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑检测领域的一种精密仪器，用于测量混凝土等材料的抗压强 度，具体地说是一种机械数字式回弹仪。
背景技术：
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=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回弹仪、电阻式回弹仪和非接触式光电回弹仪三种， 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的标准。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快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。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种机械数字式回 弹仪，在不改变传统机械回弹仪机械力学原理的基础上，实现快速、准确检测，提高了检测 效率和仪器的稳定性能。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型的结构包括电子码 盘栅片、示值标尺、回弹仪壳体、弹击锤、指针块、导向轨道、指针轴、弹击拉簧、电子舱、显示 系统、指针刻线、阵列式光耦组件、指针块导向部位、中心导杆、指针片、弹击杆，壳体设置为 圆筒式薄壁结构，壳体中心有一个与圆筒平行的中心导杆，中心导杆上套装有弹击锤，弹击 锤形状是前细后粗，中部连接的部位有尖边台阶，壳体条孔对应安装有电子舱，电子舱内侧 装有与中心导杆平行的指针轴，轴上面套装有指针块，指针块底部有斜向中心导杆的指针片，弹击锤跳动时中部尖边带动指针片运动。其特征在于指针轴上套装的指针块为“凸”字 型结构，顶部方形部位为指针块导向部位，指针块导向部位与指针块是一个整体，嵌入在电 子舱罩的导向轨道上，在指针块中部台阶平台套装有电子码盘栅片，电子码盘栅片通过螺 丝与指针块连接固定，电子码盘栅片嵌入在与之平行的阵列式光耦组件的槽中并且与槽型 光耦组件的光路相交，壳体和电子舱为分体式结构，通过螺丝钉把壳体和电子舱连接，指针 块、指针轴、电子码盘栅片、阵列式光耦组件、单片机系统和显示屏集成于电子舱罩中。有效 整合了所有功能，提高了仪器的稳定性能；其特征在于电子码盘栅片为金属片材质，阵列设 置有冲压成型的等距长条型通孔。金属材料具有比较高的任性和刚度，比胶片等印刷材料 制作的栅片更耐用，不易损坏变形。通孔式冲压栅片透光和遮光性能稳定，不会出现油污 或浮沉遮挡而影响性能的问题出现；其特征在于阵列式光耦组件由多个槽型光电器件阵列 组成，有对射或反射型等其他形式；其特征在于阵列式光耦组件通过信号线与安装在电子 舱中的电子线路板连接，电路板上安装有单片机和显示系统，包括信号输入、计算、储存、显 示、无线通讯接口的电路。工作原理当机械数字式回弹仪弹击工作时，弹击杆接触混凝土面，弹击锤储备势 能，击发撞击弹击杆端面引起弹回运动，带动指针块一起跳动，装置在指针块中部台阶平台 上面的码盘栅片也同步运动。码盘栅片另一侧的刻线通过电子舱标尺槽透明的标尺指示出 直读回弹值。码盘栅片的等距矩形孔在阵列式光耦组件光路中穿过，码盘栅片移动，阵列式 光耦组件就会发生相对应的规律性变化，这些数字脉冲信号送入板载微处理器CPU，板载一 体化微处理器CPU计算出位移距离从而判定回弹专用示值的大小。再经过D/A数模转换， 在显示系统(IXD或0LED)上显示出来。本实用新型的有益效果是，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ZigBee数据 发送，集中体现了机电一体化的技术优势，延长了回弹仪使用寿命、提高了检测精度、速度， 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1是本实用新型实施例使用状态结构示意图；图2是本实用新型实施例的非接触式光电传感器结构侧视剖面结构示意图；图3是本实用新型实施例的电子舱9、光栅1、光耦12、指针块5的组装结构示意 图；图4是本实用新型实施例的非接触式光电传感器俯视半剖示意图；图中电子码盘栅片1、示值标尺2、回弹仪壳体3、弹击锤4、指针块5、导向轨道6、 指针轴7、弹击拉簧8、电子舱9、显示系统10、指针刻线11、阵列式光耦组件12、指针块导向 部位13、中心导杆14、指针片15、弹击杆16、回弹仪主体A、光栅码盘位移传感器系统B、数 据处理主机C、LED显示屏D。
具体实施方式
参照附图说明对本实用新型作以下具体的详细说明；如附图所示，本实用新型的 结构包括电子码盘栅片1、示值标尺2、回弹仪壳体3、弹击锤4、指针块5、导向轨道6、指针 轴7、弹击拉簧8、电子舱9、显示系统10、指针刻线11、阵列式光耦组件12、指针块导向部 位13、中心导杆14、指针片15、弹击杆16，壳体3设置为圆筒式薄壁结构，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，壳体3条孔对应安装有电子舱9，电子舱内侧装有与中心导杆平行的 指针轴7，轴上面套装有指针块5，指针块5底部有斜向中心导杆的指针片15，弹击锤跳动 时中部尖边带动指针片运动，指针轴7上套装的指针块(5)为“凸”字型结构，顶部方形部 位为指针块导向部位13，指针块导向部位13与指针块5是一个整体，嵌入在电子舱9罩的 导向轨道6上，在指针块5中部台阶平台套装有电子码盘栅片1，电子码盘栅片1通过螺丝 与指针块5连接固定，电子码盘栅片1嵌入在与之平行的阵列式光耦组件12的槽中并且与 槽型光耦组件12的光路相交，壳体3和电子舱9为分体式结构，通过螺丝钉把壳体3和电 子舱9连接，指针块5、指针轴7、电子码盘栅片1、阵列式光耦组件12、单片机系统和显示屏 10集成于电子舱9罩中，有效整合了所有功能，提高了仪器的稳定性能，电子码盘栅片1为 金属片材质，阵列设置有冲压成型的等距长条型通孔，金属材料具有比较高的任性和刚度， 比胶片等印刷材料制作的栅片更耐用，不易损坏变形。通孔式冲压栅片透光和遮光性能稳 定，不会出现油污或浮沉遮挡而影响性能的问题出现；其特征在于阵列式光耦组件12由多 个槽型光电器件阵列组成，有对射或反射型等其他形式，其特征在于阵列式光耦组件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10， 包括信号输入、计算、储存、显示、无线通讯接口的电路。工作过程为当机械数字式回弹仪弹击工作时，弹击杆16接触混凝土面，弹击锤4 储备势能，击发撞击弹击杆16端面引起弹回运动，带动指针块5 —起跳动，装置在指针块5 中部台阶平台上面的码盘栅片1也同步运动，码盘栅片1另一侧的刻线11通过电子舱9标 尺槽透明的标尺2指示出直读回弹值。码盘栅片1的等距矩形孔在阵列式光耦组件12光 路中穿过，码盘栅片1移动，阵列式光耦组件12就会发生相对应的规律性变化，这些数字脉 冲信号送入板载微处理器CPU，板载一体化微处理器CPU计算出位移距离从而判定回弹专 用示值的大小。再经过D/A数模转换，在显示系统液晶10 (IXD或0LED)上显示出来。上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用 新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程 技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范 围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求一种机械数字式回弹仪，包括电子码盘栅片(1)、示值标尺(2)、回弹仪壳体(3)、弹击锤(4)、指针块(5)、导向轨道(6)、指针轴(7)、弹击拉簧(8)、电子舱(9)、显示系统(10)、指针刻线(11)、阵列式光耦组件(12)、指针块导向部位(13)、中心导杆(14)、指针片(15)、弹击杆(16)，壳体(3)设置为圆筒式薄壁结构，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，壳体(3)条孔对应安装有电子舱(9)，电子舱内侧装有与中心导杆平行的指针轴(7)，轴上面套装有指针块(5)，指针块(5)底部有斜向中心导杆的指针片(15)，其特征在于指针轴(7)上套装的指针块(5)为“凸”字型结构，顶部方形部位为指针块导向部位(13)，指针块导向部位(13)与指针块(5)是一个整体，嵌入在电子舱(9)罩的导向轨道(6)上，在指针块(5)中部台阶平台套装有电子码盘栅片(1)，电子码盘栅片(1)通过螺丝与指针块(5)连接固定，电子码盘栅片(1)嵌入在与之平行的阵列式光耦组件(12)的槽中并且与槽型光耦组件(12)的光路相交，壳体(3)和电子舱(9)为分体式结构，通过螺丝钉把壳体(3)和电子舱(9)连接，指针块(5)、指针轴(7)、电子码盘栅片(1)、阵列式光耦组件(12)、单片机系统和显示屏(10)集成于电子舱(9)罩中，电子码盘栅片(1)为金属片材质，阵列设置有冲压成型的等距长条型通孔，阵列式光耦组件(12)由多个槽型光电器件阵列组成，阵列式光耦组件(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(10)，包括信号输入、计算、储存、显示、无线通讯接口的电路。
专利摘要本实用新型涉及一种机械数字式回弹仪，壳体设置为圆筒式薄壁结构，壳体中心有一个与圆筒平行的中心导杆，中心导杆上套装有弹击锤，壳体条孔对应安装有电子舱，电子舱内侧装有与中心导杆平行的指针轴，轴上面套装有指针块，指针块底部有斜向中心导杆的指针片，弹击锤跳动时中部尖边带动指针片运动，其特征在于指针轴上套装的指针块为“凸”字型结构，顶部方形部位为指针块导向部位，在指针块中部台阶平台套装有电子码盘栅片。本实用新型的有益效果是，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，改进了导向机构，提高了测量的精度和稳定性，延长了回弹仪使用寿命、提高了检测精度、速度。
文档编号G01N3/52GK201724873SQ20102020449
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者王磊 申请人:乐陵市回弹仪厂