CN102221492A - 便携式养护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式养护装置，包括控制和显示系统、养护室、加热系统、加湿系统，所述的加湿系统包括喷雾加湿装置及湿度传感器，所述的喷雾加湿装置包含至少一个设置在所述养护室内的喷头，所述的湿度传感器设置在所述养护室内并与所述的控制和显示系统相连，所述的加热器、喷雾加湿装置分别由所述的控制和显示系统控制。本发明的便携式养护装置结构简单，较小体积，便于移动、成本低，且控温、控湿精度高，由于装置加热、加湿、密封系统设计科学、实用，养护室内温、湿度稳定性好，解决了现有养护箱存在的控温、控湿精度差，温度波动大，且不易移动的问题。

Description

便携式养护装置

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其涉及一种便携式养护装置。

背景技术

在很多试验场合，需要对试样养护环境的温、湿度进行较精确的控制，要求在整个养护环境中温、湿场变化梯度尽量的微小，比如，采用砂浆长度法检验混凝土骨料碱硅酸(ASR)活性时，在试样制备完毕后需要置于38℃±2℃、相对湿度95％以上条件下养护。目前，试件养护有以下两种手段：

1、试件直接放入养护箱中养护。养护箱内温、湿度必须满足38℃±2℃，相对湿度95％以上的条件。

2、将试件放入养护筒中，桶壁衬以吸水纸使筒内空气为水饱和蒸气，盖严筒盖放入38℃±2℃养护室里养护(一个筒内的试件品种应相同)。

现有养护箱外型尺寸一般要达到1020×660×1450mm以上，重量达到200kg以上，温、湿度基本不能控制在38℃±2℃和＞95％RH。养护室是指室内安装温、湿设备，满足规程规范要求的房间。两种养护方式的共同特点：养护环境为一种体积比较大、无法移动的养护箱(室)。养护箱，箱内温、湿度不均匀情况比较明显。桶和养护室，试件放在专门的养护桶中湿度容易被保证，但由于养护室面积相对养护箱大得多，所以温度的不均匀程度更明显，这需要养护室有一套性能稳定的恒温装置，试验人员还应测试不同部位的实际温度，之后将养护桶放在38℃±2℃范围内进行养护。这套装置造价很高，实现起来不大现实。同时，箱内温度波动大，加温系统、制冷系统频繁启动，不但造成能源的过度消耗，还大大缩短了控制系统的使用寿命。同时传感器在这种工作条件下很难实现准确的数据回馈，其结果表现在，养护温、湿度得不到保证，又进一步加剧了温度的波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于移动、成本较低、且温度波动小、温、湿场变化梯度小的便携式养护装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的便携式养护装置，包括控制和显示系统、养护室、加热系统、加湿系统，所述的加热系统包括设置在所述的养护室中的加热器、温度传感器，所述的加热器设置在所述养护室的底部，所述的温度传感器与所述的控制和显示系统相连，所述的加湿系统包括喷雾加湿装置及湿度传感器，所述的喷雾加湿装置包含至少一个设置在所述养护室内的喷头，所述的湿度传感器设置在所述养护室内并和所述的控制和显示系统相连，所述的加热器、喷雾加湿装置分别由所述的控制和显示系统控制。

优选的，所述的湿度传感器采用干湿球湿度传感器，优选的，所述的湿度传感器设置在所述养护室的侧壁上部。

优选的，所述的便携式养护装置还包括设置在其底部的四个万向轮。

优选的，所述的养护室内设置有至少一层篦板。更优选的，所述的篦板有两层，在上层篦板上设置有供试验样品通过的通孔。

优选的，所述的便携式养护装置的外壳上设置有水位显示窗。

优选的，所述的加湿系统还包括高压循环泵，该高压循环泵分别通过管道和所述养护室的底部及所述的喷头连通。更优选的，所述的喷头有两个。

优选的，所述的便携式养护装置还包括和所述养护室的底部连通的放空管，在所述的放空管上设置有放空阀。

优选的，所述的养护室包括外壳，在外壳上设置有顶盖，所述的外壳采用3层结构：外壁、内壁及设置在内、外壁之间的保温层。

优选的，所述的顶盖和外壳的连接处设置有水封结构。

本发明的有益效果如下：

本发明的便携式养护装置结构简单，可以设计成较小的体积，便于移动、成本低，且控温、控湿精度高。由于装置加热、加湿、密封系统设计科学、实用，养护室内温、湿度稳定性极好，各部分系统启动次数及工作时间比现有养护设备减少50％以上，大大节省了电能。本发明的便携式养护装置具有较宽的适用范围，适用于水工、桥梁、公路、铁路、隧洞等有220V电源的试验室和施工现场试验室。

本发明的便携式养护装置的使用，可以大大降低检测试验出现结论上的错误的风险，减少由于试验结果带给混凝土建筑物的工程隐患在多年后给工程(特别是水电工程)带来致命的打击的风险。本发明的便携式养护箱适用于各级各类工程试验室，在各级各类工程试验室都能做到对ASR砂浆棒法检测结论准确，避免了因结论不正确导致工程造价大幅提高的经济浪费，也避免了因结论不正确导致建成的大坝若干年后溃坝。本发明的便携式养护装置还适用于施工现场试验室或流动检测人员在工地检测，及时准确控制混凝土骨料碱活性问题。

附图说明

图1为本发明的便携式养护装置一个实施例的结构图；

图2为本图1中实施例的电路原理图；

图3a为本发明的便携式养护装置与现有养护箱温、湿度实测结果比对试验中上层测试点位置图；

图3b为本发明的便携式养护装置与现有养护箱温、湿度实测结果比对试验中中间层测试点位置图；

图3c为本发明的便携式养护装置与现有养护箱温、湿度实测结果比对试验中下层测试点位置图；

图4为本发明的一个实施例的设备窗口图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案和有益效果进一步进行说明。

参见附图1，为本发明的便携式养护箱的一个具体实施例，该实施例包括控制和显示系统4、加热系统、加湿系统、养护室13，加热系统包括设置在所述的养护室13中的加热器11、温度传感器，加热器11设置在养护室13的底部，采用铜制电加热管，防锈防腐；温度传感器与控制和显示系统4相连，加湿系统包括喷雾加湿装置及湿度传感器，喷雾加湿装置包含两个设置在养护室13内的喷头3，湿度传感器设置在养护室13内并与控制和显示系统4相连，加热器11、喷雾加湿装置分别由控制和显示系统4控制。本实施例的湿度传感器采用干湿球湿度传感器，该传感器养护室13的侧壁上部。养护室13内部还设置有两层不锈钢篦板10，在上层篦板上设置有供试验样品9通过的通孔，用于支撑和固定试验样品。加湿系统高压循环泵2，该高压循环泵2分别通过管道和养护室13的底部及喷头3连通，用于将养护室13底部经过加热的水输送到喷头3处雾化喷出，为了更好的保温，本实施例的养护室13的外壳采用3层结构：外壁8、内壁6及设置在内、外壁之间的保温层7，内壁8和外壁6采用不锈钢板制成，层间间距为保温效果最优间距其间的保温层7采用保温岩棉；在外壳上设置有顶盖5，顶盖5的材料为不锈钢板，顶盖5和外壳的连接处采用水封结构，该水封结构包括外壳上和顶盖5的结合处设的一圈水槽、顶盖5上和外壳的结合处设的一圈凸起，关闭时，该凸起落入到该水槽中，起到水封的作用。为了方便移动，在便携式养护装置的底部设置四个承重万向走轮，可360度旋转。为了方便观察养护箱底部的水位在养护装置的外壳上设置有水位显示窗12。在便携式养护装置的底部设置有和养护室13的底部连通的放空管，在该放空管上设置有放空阀1，方便在试验完成后将养护室13内的水排空，以利于延长养护装置的使用寿命。

参见附图2，本发明的一个实施例的电路原理图，加热接触器KM1、加湿接触器KM3的通断可以通过仪表M及由仪表M控制的控制端子S自动控制，也可以分别通过加热按钮SB2、加湿按钮SB4分别控制，在相线上设置有系统开关SB1及保护设备安全的熔断器FU，在相线L和零线N之间连接有电源指示灯L1，系统中设有和加热接触器KM1并连的加热指示灯L2、和加湿接触器KM3并连的加湿指示灯L4。

本发明的便携式养护装置的工作原理如下：箱内温度、湿度通过传感装置传递给控制系统，控制系统按照设定程序给养护室加温和加湿。养护室内温度加热装置采用温水循环及利用加湿系统喷淋相结合的加热新技术；它可迅速、均匀地将温度传递到养护室的各个部位，同时喷淋技术也提高了箱内湿度。加湿系统采用具有雾化效果的喷淋技术，使用箱内受加热系统控制的水，设置2个喷头；加湿系统工作即保证箱内湿度，同时又能加强养护室内温度的均匀性。当箱内温度低于设定温度时，控温仪继电器开始工作；箱内温度达到设定温度时，电热器停止升温。当养护箱内相对湿度低于设定湿度时，加湿系统开始加湿。

为了对本发明的便携式养护装置对温度控制的精确度进行说明，进行了本发明的便携式养护装置与现有养护箱温、湿度实测结果比对测试，测试时的名义温度(设定温度)为38℃，名义湿度(设定湿度)为95％RH，分别在上、中、下层选点测试，分别参见图3a、3b、3c，其中上、下层测试点与工作室内壁的距离约为边长的1/10，中层测试点为工作室几何中心。

表1现有养护箱温度实测结果

温度偏差：	-1.1℃
		温度波动度：	±0.3℃
温度均匀度：	2.3℃

表2现有养护装置的湿度实测结果

湿度偏差：	-3.2％RH
		湿度波动度：	±0.2％RH
湿度均匀度：	2.6％RH

表3本发明的便携式养护箱温度实测结果

温度偏差：	0.5℃
		温度波动度：	±0.1℃
温度均匀度：	0.6℃

表4本发明的便携式养护箱湿度实测结果

湿度偏差：	-1.5％RH
		湿度波动度：	±0.1％RH
湿度均匀度：	1.5％RH

由表1、表2、表3、表4可以看出，本发明的养护装置控温更精确，温、湿度波动范围小，均匀度高。

本发明首次研制出此类试验的便携式养护装置。体积大大缩小，重量不足25kg；首次采用双层壁及设置保温层技术，解决了养护室内温度不均匀的问题；研制了以高压水泵为核心、采用干湿球温度对比计算湿度的技术，使箱内湿度时时能保持在≥95％RH，具有使用可靠性更高、节能的特点；发明了具有加热、加湿双重功能的加热系统，具有温控稳定、节能、养护精度高的特点。设计中很好完成了加湿系统管路与控制电路分离，避免管路漏水影响电路，大大提高了养护箱的安全性；走轮：箱体底部设置有四个承重万向走轮，可360度旋转，养护箱移动灵活方便。

本发明的便携式养护装置的操作方法如下：

(一)操作

1向养护室内加水，通过水位显示窗口观察水位，加水高度在两条黑线之间。

2将机体上的电源线插头插入电源插座内(AC220V/50HZ)。

3启动电源开关，设定养护温、湿度。设定方法详见本节第(二)部分：温湿度控制仪表操作说明。

4初次开机需要预运行5小时，然后关机，待养护装置冷却后重新开机，当养护装置内温、湿度达到设定值时，放入试件开始养护。养护装置长时间闲置不用后开机按初次开机操作。

(二)温湿度控制仪表操作说明：

温湿度控制仪表是以单片机为核心、大规模集成电路为外围部件的高精度测控仪表。软、硬件采用抗干扰技术(滤波处理手段避免外界信号干扰)，采用EEPROM存储数据，具有停电数据不丢失，使用可靠性高的特点。

1温湿度控制仪表特点：

(1)数码显示测量值和设定值

(2)工作状态用LED指示

(3)断电数据不丢失

(4)采用干湿球温度对比计算湿度，使用可靠性更高

(5)设有自动识别传感器故障并自动加湿功能

2按键说明，参见附图4：

(1)“SET”键：按此键持续5秒，进入参数设置状态/输入设置参数值，对应的参数闪烁；按此键继续设置参数，直到设置完成。

(2)“<”键：移位键/二级参数进入键，在正常测量状态下按住此键5秒，设备进入二级参数设置密码输入状态(显示提示符“PAS”)，在参数设置状态按此键切换闪烁的位数。

(3)“▲”键：加键，在参数设置状态下按此键闪烁的位数，数据加1.

(4)

键：减键，在参数设置状态下按此键闪烁的位数，数据减1.

3基本参数设置：

(1)在正常测量状态下按“SET”键湿度设置值窗口个位数码闪烁；此时设备进入参数设置，可以按“<”键移动闪烁的位置，按“▲”键和

键调整对应的数据，调整完成后按“SET”键存入设置的参数；同样切换到温度上限设置状态，此时温度上限设置值窗口的个位数码闪烁，同样可以按“<”键移动闪烁的位置，按“▲”键和

键调整对应的数据，调整完成后按“SET”键存入设置的参数；切换到温度下限设置状态，此时温度下限设置值窗口的个位数码管闪烁，同样可以按“<”键移动闪烁的位置，按“▲”键和

键调整对应的数据，调整完成后按“SET”键存入设置的参数，同时设备退出参数设置圈进入正常测量状态。

注：在参数设置状态下若5秒内没有任何键按下，设备将自动退出设置进入正常测量状态。

(2)下面对设备窗口进行说明，参见附图4：

①AL1：加热指示灯

②AL2：恒温指示灯

③AL4：加湿指示灯

④AL5：恒湿指示灯

⑤AL7：加热故障指示灯

⑥AL8：湿度故障指示灯

⑦AL3、AL6、AL9为预留指示功能灯，暂未设置指示功能

4二级系统参数设置：

在正常测量状态下按住“SET”键，持续5秒后显示提示符“PAS”，此时设备已进入系统参数设置密码输入状态，按“<”键移动闪烁的位置，按“▲”键和

键调整对应的数据，调整完成后按“SET”键；先输入密码，然后系完成参数设置；系统设置密码如下：

(1)系统控制参数设置：

所有参数的设置过程同上，参数设置顺序和功能表如下(参数出现的顺序和表的顺序一致)：

(2)系统故障判断时间设置：

所有参数的设置过程同上，参数设置顺序和功能表如下(参数出现的顺序和表的顺序一致)：

注：温度故障指示是指，当两个温度传感器中任意一个发生故障时，指示灯闪亮。

使用过程中应注意以下事项：

1工作前进行绝缘测试，以免漏电，发生危险。

2接通电源前必须在水箱内加水至规定水位，最好使用纯净水或蒸馏水。喷嘴堵塞，可将喷嘴拧下清理。

3操作时，不要将水弄到电控板上，以免发生电击。

4使用中定期观察水位，水位不足时及时添加，以免损坏加热器，发生危险。

5使用结束后，排空养护装置内的水，清理干净，并且擦干箱体和篦板，确认箱体内已经干燥后，关闭机盖放置。

6养护装置应置于通风、干燥、平整、无腐蚀性介质的环境中。

Claims (10)

1.便携式养护装置，其特征在于，包括控制和显示系统、养护室、加热系统、加湿系统，所述的加热系统包括设置在所述的养护室中的加热器、温度传感器，所述的加热器设置在所述养护室的底部，所述的温度传感器和所述的控制和显示系统相连，所述的加湿系统包括喷雾加湿装置及湿度传感器，所述的喷雾加湿装置包含至少一个设置在所述养护室内的喷头，所述的湿度传感器设置在所述养护室内并和所述的控制和显示系统相连，所述的加热器、喷雾加湿装置分别由所述的控制和显示系统控制。

2.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的湿度传感器采用干湿球湿度传感器，优选的，所述的湿度传感器设置在所述养护室的侧壁上部。

3.根据权利要求1或2所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的便携式养护装置还包括设置在其底部的四个万向轮。

4.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的养护室内设置有至少一层篦板，优选的，所述的篦板有两层，在上层篦板上设置有供试验样品通过的通孔。

5.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的便携式养护装置的外壳上设置有水位显示窗。

6.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的加湿系统还包括高压循环泵，该高压循环泵分别通过管道和所述养护室的底部及所述的喷头连通。

7.根据权利要求1或6所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的喷头有两个。

8.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的便携式养护装置还包括和所述养护室的底部连通的放空管，在所述的放空管上设置有放空阀。

9.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的养护室包括外壳，在外壳上设置有顶盖，所述的外壳采用3层结构：外壁、内壁及设置在内、外壁之间的保温层。

10.根据权利要求1所述的便携式养护装置，其特征在于：所述的顶盖和外壳的连接处设置有水封结构。

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