GATHERING DATA SYSTEM FOR CONCRETE S SAMPLE DESTRUCTING RESEARCHES WITH USE OF LABVIEW PACKET

Transkrypt

1 Łukasz Bajda V rok Koło Naukowe Techniki Cyfrowej dr inż. Wojciech Mysiński opiekun naukowy GATHERING DATA SYSTEM FOR CONCRETE S SAMPLE DESTRUCTING RESEARCHES WITH USE OF LABVIEW PACKET. SYSTEM AKWIZYCJI DANYCH DO BADAŃ NISZCZĄCYCH PRÓBEK BETONU Z WYKORZYSTANIEM PAKIETU LABVIEW Keywords: destructing researches, LabView Słowa kluczowe: badania niszczące, LabView Report presents software and hardware of concrete's sample destructing researches measuring system. W referacie przedstawiono budowę części sprzętowej i programowej systemu pomiarowego do badań niszczących próbek betonu. 1. Założenia systemu. Przedstawiony system pomiarowy umożliwia zdejmowanie charakterystyk naprężenieodkształcenie a także pomiar modułu sprężystości badanej próbki betonu. System składa się z części sprzętowej i oprogramowania. Rys. 1. Widok ogólny stanowiska pomiarowego.

2 Oprogramowanie natomiast to dwie osobne aplikacje stworzone w środowisku LabView. Każda z aplikacji w określony sposób obrabia i wyświetla otrzymane z karty pomiarowej dane, umożliwia też zapis wszystkich parametrów pomiaru, jak i samych wyników pomiaru w postaci plików EXCEL-a. 2.Część sprzętowa. Rys. 2. Schemat blokowy części sprzętowej systemu pomiarowego. Rys. 3.Tensometryczny czujnik przemieszczeń umieszczony na próbce (próbka zniszczona).

3 Podstawową częścią hardware-u całego systemu jest 14 bitowa karta pomiarowa USB 6009 posiadająca osiem wejść, zbierająca dane z trzech tensometrycznych czujników przemieszczeń i czujnika siły nacisku 2000kN (typu CL18, firmy ZEPWN), do czujnika siły nacisku dołączony jest dedykowany dla niego wzmacniacz pomiarowy CL100P, firmy ZEPWN z wyjściem prądowym 20mA. Wszystkie czujniki podłączane są do czterokanałowego wzmacniacza pomiarowego za pomocą wygodnych złącz DB9. Czujniki przemieszczeń pracują w układzie mostka i maja rezystancję własną równą 350ohm, w metalowym pudełku znajdują się wzmacniacze pomiarowe do tych czujników, zrealizowane na układach INA125 firmy TI. Wzmocnienie wzmacniaczy czujników przemieszczeń wynosi 500, zaś wzmacniacza czujnika siły nacisku 50 razy. Zasilanie karty pomiarowej odbywa się przez złącze USB, wzmacniacze natomiast zasilane są z zasilacza wtyczkowego +12V/03A. Komunikacja pomiędzy karta a komputerem odbywa się za pośrednictwem łącza USB. 2.Oprogramowanie. Tak jak już na wstępie zostało wspomniane oprogramowanie stworzone zostało całkowicie w środowisku LabView, dzięki gotowym elementom odczytu karty pomiarowej obsługa jej w LabView jest bardzo prosta i sprowadza się do zadania odpowiednich parametrów próbkowania, trybu pracy wejść itp. i już możemy odczytywać kolejne dane zmierzone przez kartę. Dane pobrane z karty są gromadzone w macierzy, dla każdego czujnika pomiarowego tworzona jest osobna macierz. Pierwsza z dwóch aplikacji jaka została stworzona do obsługi systemu umożliwia zmierzenie moduły sprężystości próbki, wykreśla charakterystyki naprężenie- odkształcenie, oblicza na podstawie podanych wcześniej danych prędkość z jaką należy zadawać obciążenie i granice (górną i dolną) obciążenia,a także dba o poprawne umieszczenie czujników na próbce i przygotowanie jej do badania drugiego o którym będzie mowa w dalszej części referatu. Rys. 4.Okno konfiguracji pracy programu.

4 Po uruchomieniu aplikacji naprężenie-odkształcenie powita nas okno w którym jeśli to konieczne (program sugeruje domyślnie parametry z ostatniego badania) należy podać kilka parametrów takich jak częstotliwość próbkowania, współczynniki skalowania poszczególnych czujników tensometrycznych, oraz dane dotyczące samej próbki takie jak na przykład jej średnica. Wszystkie parametry pracy programu możemy zapisać do pliku tekstowego lub zaimportować z wcześniej utworzonego takiego pliku. Po zakończeniu konfiguracji i zaakceptowaniu przyciskiem OK zostaje uruchomione okno główne programu gdzie odbywać będzie się pomiar. Przed przystąpieniem do wykonania badania należy wyzerować czujnik wciskając odpowiedni przycisk na panelu (od tego momentu rzecz jasna nie wolno nam manipulować czujnikami przemieszczeń). Możemy teraz już przystąpić do badania obciążając za pomocą prasy próbkę do momentu osiągnięcia górnego obciążenia o którym to program informuje sygnałem dźwiękowym, następnie operator prasy powinien utrzymać zadane obciążenie przez odpowiedni czas którego koniec również sygnalizowany jest przez program i odciążyć próbkę do dolnej granicy, której osiągnięcie także jest sygnalizowane przez program. Przejście od jednej wartości granicznej do drugiej jest liczone jako jeden cykl pracy, po każdym cyklu sprawdzane są odpowiednie warunki informujące o stabilności próbki, błędach w zamocowaniu czujników, i innych zjawiskach mogących fałszować wynik późniejszego pomiaru. W momencie stwierdzenia przez program spełnienia wszystkich wymaganych warunków w kolejnym cyklu obliczany jest moduł sprężystości. Rys. 5. Okno główne programu naprężenie-odkształcenie.

5 Druga aplikacja służy do dokładnego badania modułu sprężystości, tak samo jak w pierwszej aplikacji tutaj też po uruchomieniu programu możemy podać nowe parametry pracy aplikacji, zapisać je lub wczytać z pliku. Rys. 6 Okno główne programu do określania modułu sprężystości. Po zatwierdzeniu klawiszem OK uruchamia się okno główne aplikacji, w przeciwieństwie do aplikacji pierwszej ta wymaga zniszczenia próbki w celu określenia modułu sprężystości, lecz moduł sprężystości w tym przypadku jest mierzony dużo dokładniej. Aplikacja samoczynnie zakańcza pomiar po stwierdzeniu pęknięcia próbki. Podczas pracy zarówno jednej jak i drugiej aplikacji wszystkie zebrane dane są zapisywane po zakończeniu pomiaru do plików EXCEL-a w celu dalszego wykorzystania. LITERATURA [1] Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa [2] Nadachowski M., Kulka Z.: Analogowe układy scalone. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1983.