专利申请号：01232445.0
TJ-10型碳纤维粘结强度检测仪
使用说明书
煤炭科学研究总院
北京中煤矿山工程有限公司
地址：北京和平里青年沟路5号煤炭科学研究总院内电话：（010）84263095 传真：（010）84263255
邮编：100013
1．主要用途
TJ-10型碳纤维粘结强度检测仪（简称检测仪）是北京中煤矿山工程有限公司和国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心共同研制开发的高新技术产品，是为土木建筑结构中检测碳纤维片材与混凝土之间正拉粘结强度而研制的一种新型仪器。

根据粘结强度与拉伸时的破坏形式，可立即得出试验结果。

该仪器是粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构设计、施工和验收的理想检测设备。

碳纤维粘结强度的测定方法与施工质量的判定应参照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》附录B章节进行。

2．结构特征与主要技术参数
①检测仪采用新型机电一体化设计，手摇泵、加载油缸、反力支座和测力机构等主要部件组成圆柱体整体结构，可由一人单独操作，现场使用极为方便。

②手摇泵采用蜗杆和丝杠组成传动系统，可保证加载的稳定和连续性。

③液压油路为内藏式设计，即提高了密封可靠性，
又使得检测仪维护简单。

④结构精巧，可任意方向使用。

⑤标准块与连接螺母之间采用球面万向联接，可自动补偿被测表面与机体之间的不垂直，使测试值更为精确。

⑥测力部分由单片机控制的智能型数字压力表与传感器组成，该仪表可完成自动清零修正，标准块正拉力与粘结强度自动计算及数据存储等功能。

主要技术参数
3．工作原理
①检测仪工作原理见图1。

顺时摇动手柄时，与其同轴的蜗杆随之转动，带动蜗轮与丝杠使小活塞产生位移，将泵体内液压油推向工作油缸，大活塞位移又通过万向节带动连接螺母及标准
块，对被检测的碳纤维片材施加正向拉力，同时液压油
图1 检测仪结构示意图
1-标准块；2-联接螺母；3-万向节；4-大活塞；5-传感器；6-压簧；7-小活塞；8-蜗杆；9-丝杠；10-摇把；11-注油口；12-碳纤维片材
的工作压力可通过传感器测得。

随着手柄的转动，油压增高，当标准块受拉脱落时，数字压力表自动记录下此时的最大拉力值。

手柄反摇，工作活塞自动复位，为下次检测作好准备。

②辅助机具——切缝机
粘结强度检测前，需在混凝土表面加工出预切缝，深度应从加固表面切割至混凝土基体内部约2~4mm。

切
缝机见图2所示。

图2 切缝机
1-空心钻头；2-定位片；3-进水孔；4-外壳；5-钻杆；6-定位片；
7.电钻
切缝机前端的定位片可保证预切缝与混凝土表面的垂直。

钻头与钻杆之间为螺纹连接，更换钻头时，可先将限位片拆下，再将钻杆从外壳内抽出，钻头与钻杆即可拧下。

4．数字压力表工作原理及使用方法
4.1 工作原理
数字压力表是粘结强度检测仪的配套仪表，用于仪器所测得的碳纤维粘结强度的峰值显示和存储。

其电路
原理见图3。

图3
图4 数字压力表面板功能布置图
1－充电插孔；2－电源开关；3－液晶显示屏；4－复位键； 5－存储/显示键； 6－峰值/测量键；7－清零键
压力传感器把液压系统压力变化转换为电压信号的变化，该信号经电压放大、压频转换，把电压信号变为频率信号送入单片机的计数通道，单片机每50ｍｓ中断一次进行数据处理，每0.25ｓ更新一次显示。

在按键操
作下可以完成跟随显示、峰值保持、数据存储、数据显示、清零、清除存储数据等多种功能。

4.2按键使用方法
ＹＭ－1A数字压力表有四个按键，图4。

复位键、峰值随机转换键（简称峰值）、清零键、存储显示键（简称存储）。

复位键只是当仪表死机时按，可以使ＣＰＵ重新启动工作。

其功能键配合使用如下：
①把压力表引线和仪器的传感器接好，打开电源开关仪表显示：
其中“ZHIJING”为本公司的注册商标，010－84263095为热线服务电话。

②按清零键，仪表进入自动校准清零状态。

液晶闪动显示
表示自动校准完成,进入测量状态，其中PK HLOD为峰值保持状态,**表示仪表已存储的数据个数。

在峰值保持状态时，仪表始终记录最大值，并显示仪表中存储的数据个数。

③按峰值键，仪表可以从峰值状态转入随机跟踪形式。

在该状态下显示的数值跟随拉力的变化而变化。

如下图：
在随机方式下，按峰值键，仪表又可以转换成峰值保持工作方式。

④在PK HOLD状态下按存储键，可将当前显示的峰值存储下来，**加一。

当存储的数据超过20个，数据从最后往前移，把第21个数据变成第20个数据，把01单元的数据去掉。

⑤在TESP状态时，存储键的第二功能为显示键功
仪表从第一个存储的数据开始显示，按一次显示键，显示后一位数据。

如显示到最后的一位数据，再从第一位数据开始显示。

⑥在PK HLOD 或TESP状态下显示不为零时，如果需要可以按清零键，仪表显示ZA表示已经清零。

其含义为消除现存的偏差值，在该零点的基础上进行显示。

⑦同时按下峰值键和清零键，仪表显示NO MEM 表示已经清除仪表中存储的所有的数据。

当仪表电池没有电时存储的数据将丢失。

仪表充电后再次开机，PK HLOD后面的显示是不准的或杂乱的，此时应同时按下峰值键和清零键，仪表显示PK HLOD 00仪表进入正常工作状态。

4.3 仪器的标定方法
该仪器标定时采用k N为单位，测量时采用MPa 为单位。

(其目的是将拉力值直接换算成粘结强度值)换算系数为0.7958。

具体标定方式如下：
①把仪器放在专用标定架上，用连接杆将仪器与标准拉力传感器相接,并将压力表引线和仪器的传感器接好，拉力为零。

打开电源开关仪表显示：
②按存储键，仪表进入自动校准清零状态。

液晶闪动显示AUTO CAL数秒后，仪表显示：
③按峰值键仪表显示：
此时摇动仪器手柄，对拉力传感器产生拉力作用，仪表显示值增大。

当其显示值和标准值有偏差时，可以进行调整校准。

调整孔在面板峰值键侧面的正下方。

用直径 1.8mm一字仪表螺丝刀伸入孔中旋动里面的电位器，使仪表显示与标准值相等。

然后反方向摇动仪器手柄，使拉力回零。

按复位键后，重复上述调试1至2次。

即可校准仪器。

5．操作方法
5.1 使用前检查
为保证现场检测的顺利进行，仪器使用前必须作好检查工作。

①液压系统检查。

顺时转动摇把至转不动为止，测量出连接螺母与端面的距离，再反时针方向转手柄至最大位置，再次测量连接螺母与端面的距离，其两次差值应大于5mm（图6），否则应补加N32号液压油。

其方法是，手柄顺时转至最大位置，缓慢打开注油口，如有油泄出可逆时转手柄，使油吸回，直至将注油口螺钉拧下，一边注油一边反摇手柄，到最大位置为止，此时再缓慢顺时摇手柄，逐渐将油路内空气排出，重复上述过程几次，以保证液压系统内充分注满油且无空气。

注油后应再次按图6所示检查量程。

②数字压力表检查。

将压力表与传感器相接，打开电源开关，液晶显示符应正常，不得出现欠电压显示符。

图6 拉拔行程检查
5.2 操作步骤
①参照检测技术规程选定好检测部位及数量，将电钻卡头与切缝机连接，并将水管连接到切缝机注水管上。

②手握切缝机外壳，使定位片紧贴在被测碳纤维片材上，保持相互垂直，注入清水，打开电钻电源，均匀向前用力推动电钻，直至达到钻杆上的限位深度。

切缝过程中，应始终保持定位片与检测面的垂直，并不断注水。

③在切缝中心用快速粘结剂粘结钢标准块，粘结前应清除表面油渍。

粘结剂应搅拌均匀，胶层厚度不大于1mm，标准块粘贴后应及时用胶带十字形固定。

④将手柄逆时方向摇到最大位置，然后将检测仪扣在标准块上，与检测部位压紧，再旋动连接螺母与标准块固定。

⑤将数字压力表电缆接头和检测仪压力传感器连接。

打开电源，按压力表清零键显示：AUTO CAL数秒，压力表自动进行清零，显示：
顺时转手柄，逐步增加对标准块的拉力，当达到极限拉力时，标准块脱落，此时最大拉力值被保持。

按存储键该数据被存储。

检测完毕，反转手柄，使连接螺母复位，取下标准块。

6．注意事项与维护保养
①除计量部门外，使用单位不得擅自对压力表进行标定调整，否则后果自负！仪表的最大拉力为10kN，标定时不得超过，否则将造成仪器损害。

②正常使用时，打开电源开关后只能按清零键进入，而不是峰值键！即一般检测时用MPa单位而不能用kN 单位。

③仪表在第一次使用和当仪表显示LOW BA T时提示用户仪表电压过低应及时充电。

每次充电4至8小时。

充电后一小时左右待电池的电压稳定下来再使用。

仪器使用后应及时关闭电源开关。

保持的数据应及时的抄录下来，以防止电池无电时丢失数据。

④拔插传感器插座时要小心，不要将导线拉断。

仪表应防潮和过热。

⑤保持检测仪、压力表和切缝机的清洁，必要时可在机械转动部位加注润滑油。

⑥切缝时必须加水冷却钻头，否则将严重影响钻头寿命。

⑦检测仪出厂已经过计量部门标定，一般应每年标定一次。

⑧用户不得擅自拆卸压力表和检测仪任何部位，否则厂家将不予保修。

7．装箱单
检测仪1套充电器1个标准块（Φ40mm）9个电动切缝机1台铝合金包装箱1个工具箱1个橡胶水管（2m）1条
年月日检验员：。