CN102590040B - 无电源混凝土粘度仪 - Google Patents
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Abstract
无电源混凝土粘度仪，它涉及一种测量混凝土粘度的仪器。以解决现有混凝土流变仪、粘度仪的搅拌桨不易使混凝土形成稳定的、均质的层流状态，剪切力矩的测量不易准确、试验仪器结构复杂、成本高、难以实现现场测量等问题。两个支柱与长方体容器的两外侧面固接，两个支柱上固定有轴，轴的中部装有轴承，钢环套装在轴承上且二者紧密配合，摆动角度指示盘套装在轴上，半圆形钢板的圆弧形缺口与钢环的外环面的下端固接，半圆形钢板的下端穿过上盖的长方形孔置于长方体容器内，钢环的外环面上装有指针，半圆形钢板的上端面的两端各螺纹连接有一个第一销钉，两个第一销钉中的任意一个上套装有砝码。本发明用于测量混凝土粘度。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量混凝土粘度的仪器。
背景技术
新拌混凝土流变性能的测量方法，按著名学者Bingham提出的理论，至少要测量混凝土的屈服应力和塑性粘度这两个参数。国外学者们为了测量这两个参数，对已有的粘度仪做了不少改进工作。英国著名学者G.H.Tattersall和他的学生们自上世纪七十年代起，为了测量上述混凝土的流变参数，改变了同轴回转粘度计的结构，设计了不同型式的搅拌桨(H型、截断螺线型等)。日本和欧洲的同行学者们在改进现有混凝土流变仪的结构基础上也做了大量研究工作。但是，至今各国学者关于混凝土流变参数的试验结果偏差甚远，试验结论很不一致。现有的流变仪、粘度仪测量混凝土的流变参数还存在一定问题，分析其原因，主要还是流变仪、粘度仪的搅拌桨在测量过程中，不能使混凝土形成稳定的、均质的层流状态，剪切力矩的测量不易准确、试验仪器结构复杂、成本高等问题，由于需要配置电源、计算机等也大大限制其施工现场的使用。因此，基于上述需求，需要设计新的测量方法和仪器，适用于现场混凝土粘度的测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种无电源混凝土粘度仪，以解决现有混凝土流变仪、粘度仪的搅拌桨不能使混凝土形成稳定的、均质的层流状态，剪切力矩的测量不易准确、试验仪器结构复杂、成本高、难以现场测量等问题。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的无电源混凝土粘度仪，所述无电源混凝土粘度仪包括长方体容器、轴、半圆形钢板、摆动角度指示盘、砝码、轴承、钢环、指针、螺母、两个第一销钉及两个支柱，所述长方体容器包括长方体槽体及上盖，上盖安装在长方体槽体的上端面上，上盖的中部沿长方体容器的长度方向设有长方形孔，上盖为分体式上盖，分体式上盖由两个钢板对接而成，
长方体容器的两个长侧壁的外侧各设有一个支柱，两个支柱位于长方体容器宽度方向的中心线上，两个支柱与长方体容器的两个长侧壁的外侧面固接，两个支柱的上端面固定有轴，轴的中部装有轴承，钢环套装在轴承上，钢环的内环面与轴承的外套紧密配合，轴上设有台肩，摆动角度指示盘套装在轴上并通过台肩及与轴螺纹连接的螺母轴向固定，半圆形钢板的中心处设有圆弧形缺口，半圆形钢板的圆弧形缺口与钢环的外环面的下端固接，半圆形钢板的下端穿过长方形孔置于长方体容器内，钢环的外环面上装有指针，半圆形钢板的上端面的两端各螺纹连接有一个第一销钉，两个第一销钉相对于轴的中心线对称设置，两个第一销钉中的任意一个上套装有砝码。
本发明的有益效果是：针对传统的同轴回转粘度计，利用各种类型的搅拌桨难以使混凝土形成稳定的、均质的层流状态，剪切力矩的测量不易准确的弊端，基于一薄片状钢板在新拌混凝土中运动时所受的摩擦阻力与混凝土的塑性粘度相关的原理，设计了本发明的无电源混凝土粘度仪，本发明具有结构简单、制作容易、方便操作、测量准确、造价低等优点，由于不需要电源，不仅适于实验室使用，更适用于施工现场使用。
附图说明
图1是本发明的无电源混凝土粘度仪的主剖视图，图2是本发明的无电源混凝土粘度仪的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明，本实施方式的无电源混凝土粘度仪，所述无电源混凝土粘度仪包括长方体容器1、轴2、半圆形钢板3、摆动角度指示盘4、砝码7、轴承9、钢环10、指针11、螺母13、两个第一销钉6及两个支柱12，所述长方体容器1包括长方体槽体1-1及上盖1-2，上盖1-2安装在长方体槽体1-1的上端面上，上盖1-2的中部沿长方体容器1的长度方向设有长方形孔1-2-1，上盖1-2为分体式上盖，分体式上盖由两个钢板对接而成，
长方体容器1的两个长侧壁的外侧各设有一个支柱12，两个支柱12位于长方体容器1宽度方向的中心线上，两个支柱12与长方体容器1的两个长侧壁的外侧面固接(采用焊接方式固接)，两个支柱12的上端面固定有轴2，轴2的中部装有轴承9，钢环10套装在轴承9上，钢环10的内环面与轴承9的外套紧密配合，轴2上设有台肩2-1，摆动角度指示盘4套装在轴2上并通过台肩2-1及与轴2螺纹连接的螺母13轴向固定，半圆形钢板3的中心处设有圆弧形缺口，半圆形钢板3的圆弧形缺口与钢环10的外环面的下端固接(半圆形钢板3与钢环10同心焊接)，半圆形钢板3的下端穿过长方形孔1-2-1置于长方体容器1内，钢环10的外环面上装有指针11，半圆形钢板3的上端面的两端各螺纹连接有一个第一销钉6，两个第一销钉6相对于轴2的中心线对称设置，两个第一销钉6中的任意一个上套装有砝码7。
具体实施方式二：结合图1和图2说明，本实施方式的支柱12的上端面设有孔，轴2的两端各固定有一个第二销钉14，第二销钉14插入支柱12上的孔内，轴2通过两个第二销钉14与两个支柱12固接(使轴2定位，不转动)。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式的半圆形钢板3的两侧面上均布设有条纹(用于增加表面的粗糙度)。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1说明，本实施方式的半圆形钢板3的圆弧形缺口的直径与钢环10的外径相同。其它组成及连接关系与具体实施方式一或三相同。
实施例：长方体容器1由钢板制成，钢板厚6mm；长方体容器1长为200mm、宽100mm、高100mm；支柱12长为30mm、横截面长为16mm、宽为8mm；轴承9型号26；钢环10外径为30mm、壁厚为8mm、内径为19mm；半圆形钢板3的半径为60mm、钢板厚为7mm；第一销钉6直径为4mm，第一销钉6的一端有M4的外螺纹，第一销钉6与半圆形钢板3的上端面螺纹连接；上盖1-2的长为200mm、宽为100mm、厚为10mm；上盖1-2的长方形孔1-2-1的长为130mm、宽为20mm；分体式上盖的两个钢板的长各为100mm、宽各为100mm。
测量方法：轴2两端的第二销钉14插入支柱12上的孔中，半圆形钢板3定位在长方体容器1的中间位置。长方体槽体1-1内填满新拌混凝土8，半圆形钢板3的大部分埋入新拌混凝土8中，新拌混凝土8填满压实后，长方体槽体1-1的上端盖上上盖1-2。半圆形钢板3位于上盖1-2的长方形孔1-2-1的中间位置，钢环10上的指针11指示在零刻度线上，半圆形钢板3上端面的一端加砝码7，砝码7受重力作用给半圆形钢板3绕轴2转动力矩。增加砝码重量使半圆形钢板3增加转动力矩，指针11指示半圆形钢板3摆转角度。当砝码7的重量产生的力矩大于或等于半圆形钢板3在新拌混凝土8中的摩擦力时，半圆形钢板3开始摆动。摩擦力的大小与新拌混凝土8的粘度相关，测量出半圆形钢板3摆动角度在一定范围内(如5～20°)所需加砝码的重量，表示混凝土的粘度。
本发明的无电源混凝土粘度仪的标定方法：选用一系列与新拌混凝土相近的标准流体(已知其粘度值)，建立起用本设计的粘度仪测量出砝码的重量G与标准流体粘度值的关系曲线，即获得粘度η与砝码重量G的相关系数k，k为本粘度仪的标定常数。利用该粘度仪测量出砝码的重量G乘以本粘度仪的标定常数k，即可获得混凝土粘度值。
Claims (4)
1.一种无电源混凝土粘度仪，其特征在于：所述无电源混凝土粘度仪包括长方体容器(1)、轴(2)、半圆形钢板(3)、摆动角度指示盘(4)、砝码(7)、轴承(9)、钢环(10)、指针(11)、螺母(13)、两个第一销钉(6)及两个支柱(12)，所述长方体容器(1)包括长方体槽体(1-1)及上盖(1-2)，上盖(1-2)安装在长方体槽体(1-1)的上端面上，上盖(1-2)的中部沿长方体容器(1)的长度方向设有长方形孔(1-2-1)，上盖(1-2)为分体式上盖，分体式上盖由两个钢板对接而成，
长方体容器(1)的两个长侧壁的外侧各设有一个支柱(12)，两个支柱(12)位于长方体容器(1)宽度方向的中心线上，两个支柱(12)与长方体容器(1)的两个长侧壁的外侧面固接，两个支柱(12)的上端面固定有轴(2)，轴(2)的中部装有轴承(9)，钢环(10)套装在轴承(9)上，钢环(10)的内环面与轴承(9)的外套紧密配合，轴(2)上设有台肩(2-1)，摆动角度指示盘(4)套装在轴(2)上并通过台肩(2-1)及与轴(2)螺纹连接的螺母(13)轴向固定，半圆形钢板(3)的中心处设有圆弧形缺口，半圆形钢板(3)的圆弧形缺口与钢环(10)的外环面的下端固接，半圆形钢板(3)的下端穿过长方形孔(1-2-1)置于长方体容器(1)内，钢环(10)的外环面上装有指针(11)，半圆形钢板(3)的上端面的两端各螺纹连接有一个第一销钉(6)，两个第一销钉(6)相对于轴(2)的中心线对称设置，两个第一销钉(6)中的任意一个上套装有砝码(7)。
2.根据权利要求1所述无电源混凝土粘度仪，其特征在于：支柱(12)的上端面设有孔，轴(2)的两端各固定有一个第二销钉(14)，第二销钉(14)插入支柱(12)上的孔内，轴(2)通过两个第二销钉(14)与两个支柱(12)固接。
3.根据权利要求1所述无电源混凝土粘度仪，其特征在于：半圆形钢板(3)的两侧面上均布设有条纹。
4.根据权利要求1或3所述无电源混凝土粘度仪，其特征在于：半圆形钢板(3)的圆弧形缺口的直径与钢环(10)的外径相同。
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