采集仪操作说明书

JY-I智能数据采集仪系统V1.0

用户手册

一、概述

根据国内表盘式试验机的特点，结合检测单位检测信息管理计算机化的需求，在调查国内数十家检测单位的十几种表盘式显示试验机的实际使用状况，听取多名业内专家及实际操作员的意见基础上，经多年的研发，并在现场的使用过程中逐步积累经验和发现问题不断改进，现推出现场无需电脑采集国内首创的新产品“PKPM建材试验机智能数据采集仪”。仪器具有以下特点：

●仪器自带液晶数显，可显示实时采集曲线图、样品编号、采集力值、准确度高，采集

数据与表盘读数完全一致（改造后试验机精度达到一级）。现场无需电脑，采集的数据自动传送到管理系统的数据库服务器，采集的数据有最大力值、实时采集曲线图数据，对钢筋机还自动算出屈服强度，显示并传到服务器。

●仪器使用220V的交流，产品本身内部设有滤波模块，能抑制一定幅度的外部电源的

浮动，保证仪器核心部分的正常工作，对等位电网内的大型电机起降、变频器工作干扰、电机调速器工作所产生的脉冲和浪涌有一定的扼制作用，能在比较恶劣的电气环境、温度和湿度环境内出色工作。

●采用2线制现场总线的工业成套系统应用解决方案，与检测信息系统软件自动联机，

电脑收样后的样品编号信息自动发送到数据采集仪，无需手工输入样品编号；采集仪完成每组试件的试验后，采集仪可根据试验员的主动判断后决定是否对试验结果作出自动上传和软件处理，或者舍弃然后换试件重做，试验员无须手工记录试验数据，从而可以实现从试验到出报告阶段试验数据的无缝传输，大大降低了试验员和报告审核工作的繁复程度和劳动强度，减少了发生错误的几率。

●实验室的各个科室，各种项目实验的不同厂家、不同类型的试验机，都可以通过此智

能数据采集仪对试验信息，试验数据进行集中管理和控制。典型的模型就是：依托一台配置有COM通讯口的PC机，通过COM口连接一个RS232 转RS485的转换器，下驳最多可12台智能数据采集仪，实现对只能采集仪对各试验机的试验数据的集中采集。

这是一种理想的信息集总处理机制。

●JY-1型建材试验机智能数据采集仪广泛应用到全国各地大小几百余家检测机构和检

测单位，应用项目可涵盖钢筋、钢材、混凝土、水泥、沙浆、面砖、砌块、环境防水和节能材料等多种建材的检测，深受广大用户的喜爱。

●可接我所研制的钢筋延伸采集探头同步自动采集钢筋力值，钢筋伸长量，采集的数据

自动送入电脑后，自动生成并绘制带钢筋延伸率的检测报告，且可生成钢筋力—伸长率的各种关系图。

二、采集仪系统操作

仪器开机

（图1）

上图为采集仪背面的接插埠和开关的正视图。在接通外部电源的条件下，把翻转开关往上打，采集仪就开机了，开机情况下，电源指示灯是常亮的，如果电源灯不亮，就可以检查保险是否烧毁。

如果外接的交流电源没有接地极，那么必须在试验室附近找一合适地点，挖地1.5到2米，湿度较高的土层下埋一铁条或铁板，并撒上一包盐，浇上水，用导线引一条地线接到采集仪上图的接地桩上，接地能有效地预止雷击和静电破坏。

上图的通信接头是用来连接电脑跟电脑通讯的，荷载接头是用来接实验机的传感器的，位移接头是一个扩展的传感器接头，一般情况下是不会用到的。

带灯电源开关

位移传感器接头

接地桩 荷载传感器接头

通信接头 220V 交流输入

保险盒

（一）主屏幕介绍

接通电源，打开开关后，仪器的主屏幕会有如下显示：

（图2）

主屏幕的显示区域大致可以分为四个区：

1）在屏幕的上方，由时间、荷载、速率三个参数显示框组成的一栏，显示的是试件试验时的过程参数；包括的是从试验开始的荷载加载试件记数，荷载框显示的是当前试验的荷载峰值，速率是指荷载增大的速率。

2）左边显示样品编号，无样品字样的一个竖立的矩形框，是一个显示区域，显示的是采集仪的菜单，我们称为菜单显示区。

3）右边一个较大的被虚线分割的矩形区域，是显示试件的荷载曲线的，矩形的左短边和下长边是曲线的2根坐标轴，横向的标注的是试验的时间，纵向的标注的是荷载的力值。

4）在显示屏的下方有一个长条形的显示区域，显示的是当前试验的试件的尺寸和材料类别，我们可认为它是个样品信息显示区。

（二）按键功能

仪器键盘示意图（图3）

上图是采集仪的按键全图。采集仪的按键有2个主要的功能键，3个辅助功能键，还有4个方向控制键。

1）调校：是仪器的主功能键，按下此键，可进入采集的主功能菜单，对采集仪的主要参数进行设定。 2）确认键和退出键，是一对组合的辅助功能键，通过它们可以在采集仪的各级菜单之间进出，通过确定可以选择用户所需要的子菜单进入或参数设定及功能设定。

3）上（2）、下（8）、左（4）、右（6）键，是采集仪的方向控制键，可以让采集仪的光亮选择条在并列菜单之间跳跃，选择所需要的功能。

4）启动键：是一个辅助功能键，试验时此键被作为荷载采集仪的一个手动开始键。在标定仪器时，当要对分段点的信号强度值进行手动修改时，此键作为一个插入键使用。

5）自动键：是试验的主功能键，按下自动，可以对当前仪器所期望的样品的类别，尺寸，编号尾数起始数（可容许后6位尾数筛选的条件，以大于这个尾数为条件进行筛选）进行设定，通过这些条件向计算机自动索取编号。

6）手动键提供了手动实验的功能，但实验的数据不能跟计算机进行自动传输。

7）数字键：1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，共十个，实现数字输入的功能。

（三）仪器设置

在按下采集仪的“调校”键后，可以进入采集仪设置的主菜单，同时采集仪的主屏幕会有如下显示：

启动键

自动键

手动键 调校键

退出键 确认键 清零键

数字键

方向（数字键）

复位键

（图4）

（四）坐标设置

将光亮选择块停留在坐标设置字样上，按确认键将出现如下图样（图5），

（图5）

数据采集仪允许设置3个不同量程的曲线绘图坐标，用户需根据自己当前试验的材料的实际耐荷特性来选择绘图坐标，绘图坐标用户可以自己进行预先设置。比如，某种混凝土的抗压试验，一般此种试块的抗压极限荷载是在1100KN到1300KN之间；您所使用的压力机量程通常会是2000KN的量程，但是您在设置和选择坐标的时候，不必要选择2000的坐标，而把坐标设置成1500完全足够了。这样做的好处是，采集仪在实验的时候，所绘制出来的荷载曲线比例尺会更加清晰。

启动荷载：设置后保证实验时每个试件可以自动启动

停止荷载：实验完成可以自动停止并传数据可以去掉不需要的采集数据

把光亮选择条移动到坐标1这一行，横向移动到坐标这一列，就是0300这个数字上，

按确定键，用数字输入数字，输入完毕后再按确定键，可以对坐标1的坐标高度进行设定。

把光亮选择条移动到启动荷载这一列，就是数字0005上，可以对坐标1的启动荷载进行设定。

把光亮选择条移动到停止荷载这一列，就是数字0100上，可以对坐标1的停止荷载进行设定。

坐标2，坐标3的设定方法同上。

参数设置

将光亮选择块停留在参数设置字样上，按确认键将出现如下图样（图5）

（图5）

本机编号：

把光亮选择块移动到本机编号：01，光亮选择块停留在数字01上，按确定键，用数字键输入数字，然后确定，可以对本机编号进行设置。

注意，采集仪需在跟pkpmcj.exe这个采集程序联机的时候才可以自动采集。一台PC

机上只能运行一个Pkpmcj.exe程序，pkpmcj.exe最多允许使用12个工作站，也就是说采集软件pkpmcj.exe提供了01、02、03、04、05、06、07、08、09、10、11、12共十二个地址供采集仪联机使用。在对采集仪的本机编号进行设置的时候，只能使用这12个地址中的任意一个，而且在一台PC机下面，不能有2台以上的采集仪使用同样的本机编号。其中，08这个编号是专门预留给水泥抗折采集仪专用的，09是专门预留给防水和节能材料使用的，其他功能的采集仪不能占用。

样品通道号：

无特殊的更改，样品通道号选择01。

采集仪或提供样品通道02作为一个冗余或扩展采集通道，供不同信号类型的传感器使用或者需要2个采集通道同时使用的项目使用。

样品量程：

样品量程指当前试验所使用的荷载量程，比如10吨（100KN），30吨（300KN），60吨（600KN），100吨（1000KN），200吨（2000KN），300吨（3000KN）；用户要自己根据实际需要进行选择。

把光亮选择块移动到样品量程上，按确定键，把光亮选择块移动就会跳到01数字上，用户根据需要自己输入01选择量程1，或者输入02选择量程2，按确定保存。

注意：每个通道可以设置3个样品量程，量程的设定方法和校准参看下一节，荷载标

定。

荷载标定：

图（6）

把光亮选择块移动到参数设置上，按确定，屏幕显示如上图（6）界面。上图中，光亮选择块初始位置停留在通道1上，此时按“↑”，“↓”键或者“←”，“→”键，将会在通道1和通道2之间切换，确定后光亮选择块将移动到量程1，量程2，量程3上下游走，当光亮选择条停留在哪个量程上时，按确认键就进入该量程的设置，如量程1，光亮选择条将移动到量程1后面冒号后面的数值设置。把数值设置成你需要的量程后，按确认键，光亮选择条再移动到分段1上，按确认键，进行分段设置。注意，分段设置建议把整个量程等分数份，能够更好地描述仪表的线性，如100吨的量程，也就是1000KN的荷载力值，建议把它分成5等份，也就是200、400、600、800、1000，值得注意的是，在计算机作线性代数运算的时候，从0KN到200KN这一段也是仪器来计量的，这个段也需要校准，那么还要把0KN这个点也纳入标定点范围，如此来说，总的标定点就是6个了，也就是0、200、400、600、800、1000，那么在输入分段的数值时，分段1后面应该输入06，确认后，光亮选择条移动到标定上，再按确定键，就进入每个点的标定步骤了。屏幕也将会显示如下界面。

图（7）

标定就是通过对分段点上的荷载压力下，承受此压力时传感器所反馈的电信号强度的测

量和保存，把每个分段点上的信号强度都记录下来，就相当于在制作秤杆时把定盘的秤星都刻上去了，原理是一样的。计算机根据这几个标定点的采样值，通过科学的计算，可以得出准确的计量值。下面详细讲如何标定，每个分段点上采样值。

零点的标定：

如我们对1000KN的量程做了如下分段；

标定值采样值

0000 0000

0200 0000

0400 0000

0600 0000

0800 0000

1000 0000

首先，我们可以对0000这个标定点的采样值进行标定。这个零点，是油泵开启而未给试验机施加荷载的时候的值。

在这个时刻，光亮选择块停留在采样值的数值输入块位置，标定者在采集仪的确认按键上按一下，所读取到的就是零点的采样值。

移动光亮选择块，到采样值的第二行，标定第二个分段点的采样值。第二个标定点是表盘读数200KN。继续开大油阀，以一个微小的可以快速控制的荷载增大速率给样品加荷载，一直到荷载值接近表盘（或者计量标准表）读数200KN时，保持手按确认键和荷载趋向200KN 的同步，在荷载处于表盘（或者计量标准表）读数200KN的那一时刻，按下确认键，将这一分段点的采样值读取到。如此，200KN这个点就标定好了。

400KN，600KN，800KN，1000KN标定点的标定方法同上。

标定的技巧：

修改标定值：

修改标定值有二种方法：

1.手工输入：是先把光标定位到要修的的值上点“启动”按钮，该值自动变为0000，

使用数字键盘输入想输入的值，输完点“确认”按钮修改完，然后要将光标定位

到“标完”上面，再点“确认”按钮保存修改后的值。（注意：输入数据时必须

输入比自己预想值+1，如预想输入的数值为100，则必须录入101。）

2.重新进行标定。

建议：每台试验机只要标定其最小量程，其它几个量程可以不要重新标定。

由于试验机的仪表是一个线性仪表，各级计量认证机构所使用的测力标准仪表也是一个线性仪表，在标定试验机的电子表盘和指针表盘的时候，由于不能使试验机油缸内的压力处在一个恒定的水平，对标定量程内的采样点的校准会存在一定的误差。我们的智能采集仪提供了一个手动的微调的功能，以一次仪表的测量数据为基准，参照一次仪表的数据，如果我们的智能采集仪对同一压力下的测量结果与一次仪表存在差异，可以通过手动修改标定点的采样值来修正以达到减少误差或尽量同步的目的。在标定的量程内，可以针对每个分段的具体差异情况，进行逐段修改。

注：根据线性仪表的方程 y=(x-b)/k的特性，y相当于标定值，x相当于标定的采样值，b相当于荷载零点，k相当于分段个数；以参考仪表为准，如果采集仪上测量到的力值比参考仪表的测量的力值小，只需要将对应点上的采样值减少微量，使得两个仪表同步；如果采集仪上测量到的力值比参考仪表的测量的力值大，只需要将对应点上的采样值增大微量，也可以使得采集仪的数据跟参考仪表的数据一致。

位移标定（在有电子引伸计的情况下使用）

按“调校”键进入图4界面以后，用上、下移动键把光标位置放在“位移标定”上，然后按“确认”进如下图（图8）所示界面：

图（8）

密码管理

按“调校”进入如图4界面之后，把光标移到“密码管理”处，按“确认”进入如图（9）

图（9）

将开机密码设置成：有，然后在输入相应的密码即可。

在‘增加’处按‘确认键’会增加一个管理员，管理员以编号显示。可添加多个管理员。当设置了密码和增加了管理员后，仪器开机启动的时候开机界面为会出现输入管理员编号和密码才能正常进入采集界面。

校验

进入“校验”以后可以对采集仪进行数据准确性测试，如果出现不准确的情况可按照数据标定进行重新标定。

自检

进入“自检”以后,仪器会自动对内部程序进行检测，并显示检测的结果，如图（10）

图（10）

试验设置

按“自动”键采集仪屏幕会有如下显示，用户可根据需要，对试验的项目，样品的编号，样品的规格进行设置，通过网络向计算机索取编号。

图（11）

1.首先按仪器操作面板上的上、下按钮，把光标定位到“材料类别”并按“确认”，在弹

出的项目选择界面上选择要做试验的项目，选择后按“确认”完成操作，图略。

2.按仪器上面上下、移动键（如键盘图示）把光标定位到“起始编号”上（文字上有白色

方框表示光标所在位置）按“确认”按钮，然后输入起始编号（注：起始编号为4位数字，是样品编号的最后四位数字，不包括字母，比如你现在要一个编号为2008GC-0045，这个编号，你在起始编号中输入0045）输入完毕按“确认”键设置完毕

3.按仪器上面下、下移动键（如键盘图示）把光标定位到“尺寸”上（文字上有白色方框

表示光标所在位置）按“确认”按钮。输入需要接收样品试件的尺寸范围。（注：尺寸长度为6位，前三位为低位，后三位为高位。是指从低位到高位的范围内的数据，如钢

筋尺寸：006020，则表示本机要号的范围是从直径6mm到20mm的样品。此项选择目前限钢筋相关力学实验）

4.最后用上、下移动键，把光亮选择块移到“要号”栏，点“确认”按钮，仪器则自动发

送信息到服务器，根据用户输入的信息提出样品编号并显示在液晶屏幕上。（注：确保在正确的运行环境中，否则会显示联机失败无法得到样品编号。）

注：

当光亮选择块移动到：‘材料类别：无类别’上，按确认键，可进入材料类别的选择清单，清单里所列举的材料类别和名称，左前方都会冠有一个2位数的数字索引，这是采集仪向计算机索要编号的的一个材料类别标识，跟数字后面的材料名称并不绝对相符合，实际上通过这个数字标识所要到的编号是哪个材料类别，是取决于采集软件里项目表设置的对应表名称。如下图：

图（12）

如果检测软件增加了新的自动采集项目，而采集仪的要号设置菜单下材料类别清单里面没有相应的材料名称，可以选择一个闲置的索引作为标识，忽略原来清单这个索引下的材料名称，在采集软件的项目表下将对应的这个数字索引所关联的数据表名称改成您所新增加的自动采集项目的材料对应的表名称，这样就连通了一个从采集仪到计算机数据库服务器的数据链，实现了新项目的自动采集。

同样，如果项目表设置跟采集仪的清单下的材料名称不相符，也会导致要号时要不到您想要的样品编号。

试验操作

（五）要号步骤

例如：我要起始编号是“0012”、尺寸是“00—25“范围内的样品编号。

a)用上、下移动键把光标定位到“起始编号“上，再按”确认“按钮，“起始编号”方

框自动变为“0000”，输入“0012”，按“确认”。

b)用上、下铵钮，把光标定位到“尺寸”上，（尺寸栏显示为白色框表示光标已经指向

了尺寸栏）按“确认”按钮，尺寸后方框自动变为000000，输入000025，按“确认”

按钮，尺寸设置完毕。

c)用上、下按钮，把光标定位到“材料类别”上，按“确认”按钮。弹出项目表窗口，

用上、下按钮，把光标定位到“钢筋”按“确认”按钮，进入钢筋类中，用上、下按钮，选中“钢筋原材（初）”按“确认”，类别设置完成。

d)用上、下移动键把光标定位到“要号”栏，点“确认”，“要号”栏显示“正在联机”

并等待则会出现如下界面（图13），说明要号操作成功。

图(13)

（六）如何实验

当样品编号已经被发在仪器上以后，现在可以进行实验了。

首先用户可以通过，上、下移动键把光标定位到需要试验的编号上面按“确认”按钮。如，用户做20080012-02,把光标定位在这个编号上，按“确认”按钮，用户把样品放置好，按“启动”按钮（每一组样品只需按一次“启动”即可，图），这时加荷，荷载框内会显示当前力值，速率框则显示当前加载速率。速率窗下则显示当前试块加速曲线图（图14）。

图（14）

在实验完成前只需把油阀回送就可以了，当荷载低于“停止荷载“（参看《坐标设置》）时则自动传送数据到服务器，在传送数据时，曲线栏会显示“正在传送数据，请等待”，当数据传送完毕则自动消失。数据传送完成之后当前编号会变成：20080012-01，此时仪器屏幕下方会显示“等待高于启动荷载或按启动键”。这时实验员把另一样品放置好并重复试验操作即可。当荷载高于“启动荷载“（参看《坐标设置》）时会自动启动不需再按”启动“键，直到这个试件做完，该组试样编号则自动消失。

（七）钢筋焊接

1.在仪器上按“自动”键，把光标移动到“材料类别”，然后选择21“钢筋焊接（初）”

2.把光标移动到“样品尺寸”，然后按“确认”键，输入六个数字的尺寸范围比如000025

3.把光标移动到“起始编号”，然后按“确认”键，输入四个数字的起始编号（样品编号

最后四为纯数字）

4.把光标移动到“要号”，然后按“确认”键。

5.把光标移动到将要实验的样品编号上，比如“20080102-03”，然后按“确认”键

6.把钢筋夹好以后，然后按“启动”键，开始送油阀，

7.钢筋被拉断以后，选择“断裂形态“，然后输入“断口尺寸”然后按“确认”键，数据

自动传送到服务器。

8.继续下一试件的实验

（八）断裂形态和断口尺寸

断裂形态是在钢筋焊接、钢筋机械连接采集时用来记录钢筋断裂时的状态。

钢筋机械连接断裂时仪器会提供以下几种断裂形态给用户选择：

1. 钢筋断裂

2. 接头连接破坏

3. 钢筋柔自中拔出

钢筋焊接断裂时仪器会提供以下几种断裂形态给用户选择：

1. 延性断裂

2. 脆性断裂

3. 逢中断裂

当钢筋被拉断以后，仪器立即会显示如下界面（图15）：

图（15）

此时在“断裂形态”的后面输入相应的数字来选择一种断裂形态，并在“断口尺寸”的后面输入断口尺寸，然后按“确认”键，数据将自动传送并保存到服务器上。

（九）锯齿波处理方法

鉴于实际的实验过程中，钢筋拉断的瞬间因为夹具打滑或者钢筋蹦断瞬间可能会产生一个与实际不符合的采集点即曲线图上会出现一个锯齿波，针对这样的情况，仪器特意作了修正处理，比如钢筋原材，采集完以后在传数据之前仪器会给出提示“处理吗？”如图(16)所示

图（16）

注：锯齿波的峰值会比实际实验当中样品的极限荷载要大许多，是一个不正确的荷载数值，仪器会针对锯齿波的曲线特性，选择处理，仪器会从整个曲线中摘取实际的最大荷载作为样品的极限荷载，上传给电脑。选择不处理，将把锯齿波的峰值上传给电脑。

（十）钢筋机械连接

1.在仪器上按“自动”键，把光标移动到“材料类别”，然后选择23“钢筋机械连接（初）”

2.把光标移动到“样品尺寸”，然后按“确认”键，输入六个数字的尺寸范围比如000025

3.把光标移动到“起始编号”，然后按“确认”键，输入四个数字的起始编号（样品编号

最后四为纯数字）

4.把光标移动到“要号”，然后按“确认”键。

5.把光标移动到将要实验的样品编号上，比如“20080102-06”（注意，06前三根为接头

的实验，后三根为母材的实验），然后按“确认”键

6.把钢筋夹好以后，然后按“启动”键，开始送油阀，

7.钢筋被拉断以后，选择“断裂形态“，然后输入“断口尺寸”然后按“确认”键，数据

自动传送到服务器。

8.继续下一试件的实验

（十一）混凝土抗压

1.在仪器上按“自动”键，把光标移动到“材料类别”，然后选择31“混凝土抗压”。

2.把光标移动到“起始编号”，然后按“确认”键，输入四个数字的起始编号（样品编号

最后四为纯数字）

3.把光标移动到“要号”，然后按“确认”键。

4.把光标移动到将要实验的样品编号上，比如“20080102-03”然后按“确认”键

5.把试块放置好以后，然后按“启动”键，开始送油阀，

6.试破块型以后，数据自动传送到服务器。

7.继续下一试件的实验

注意：混凝土抗压的样品如果养护条件是“标准养护”，要号的时候会有时间限制。没有到期的编号不会要到仪器上来。

（十二）沙浆抗压

1.在仪器上按“自动”键，把光标移动到“材料类别”，然后选择33“砂浆试块抗压”

2.把光标移动到“起始编号”，然后按“确认”键，输入四个数字的起始编号（样品编号

最后四为纯数字）

3.把光标移动到“要号”，然后按“确认”键。

4.把光标移动到将要实验的样品编号上，比如“20080102-03”然后按“确认”键

5.把试块放置好以后，然后按“启动”键，开始送油阀，

6.试破块型以后，数据自动传送到服务器。

7.继续下一试件的实验

注意：砂浆试件抗压的样品如果养护条件是“标准养护”，要号的时候会有时间限制。没有到期的编号不会要到仪器上来。

（十三）水泥物理性能（ISO）

A.水泥抗压

1.在仪器上按“自动”键，把光标移动到“材料类别”，然后选择34“水泥物理性能”

2.把光标移动到“起始编号”，然后按“确认”键，输入四个数字的起始编号（样品编号

最后四为纯数字）

3.把光标移动到“要号”，然后按“确认”键。

4.把光标移动到将要实验的样品编号上，比如“20080102-03”然后按“确认”键

5.把试块放置好以后，然后按“启动”键，开始送油阀，

6.试破块型以后，数据自动传送到服务器。

7.继续下一试件的实验

注意：水泥抗压的样品在实验之前必须先输入成型日期（操作方法：在《PKPM检测管理系统》的采集阶段输入成型日期）。否则无法请求到该编号。