CN104914035A - 一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，包括喷淋箱、水气控制箱，二者彼此分开，通过水管、风管将其连接为一个整体。此试验装置可根据试验要求单独将喷淋箱置于特定的试验环境下。根据试验工况，在无限循环控制器上设置干湿循环次数，湿的状态时水箱的1号抽水泵开始工作，实现试件的喷淋试验，同时实现喷淋液循环利用；干的状态时，1号抽水泵停止工作，2号抽水泵继续工作，热风机开始工作，可以实现冷热风自行控制，对试件烘干，达到所设定的循环次数装置停止运行。本发明结构简单实用，操作方便灵活，工作效率高，运行过程稳定，试验效果良好。

Description

一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置

技术领域

本发明是一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，属于土木工程领域。

背景技术

已有研究得知，氯盐侵蚀将导致混凝土中钢筋脱钝，使钢筋产生锈蚀，加速了钢筋混凝土结构的破坏。较多学者已进行了氯离子在混凝土中传输的研究，但仍有很多遗留问题。随着土木工程基础学科研究的进一步深入，试验需与实际结构所处环境紧密结合，所考虑的工况也越趋复杂。在我国三北地区，地处寒区的临海、近海混凝土结构受到冻融和氯盐侵蚀共同作用，岩体可能受到酸雨及冻融的共同作用；另外，处于高温高湿环境的混凝土结构，受到氯盐等有害物质的侵蚀。如何模拟以上环境，解决冻融环境及高温环境的喷淋及干湿循环，是该领域诸多学者所面临的难题。结合现有的步入式高低温变湿度试验箱可以实现以上特殊工况，但目前的喷淋及干湿循环系统均是一体化的试验装置，体积大，使用条件受限，无法在严寒及高温环境下使用。在进行试验时一般使用人工进行浇水，即零上温度进入试验箱喷洒盐水，此种情况工作量大，盐水需求量大，容易腐蚀其他器材，且无法保证24小时有人值守，精确性低。所以，研究一种自动化高，可在严酷环境下工作的喷淋干湿循环试验装置对于特殊条件下的试验研究，提高试验数据精确性，减少试验人员工作量具有现实意义。

发明内容

为了克服现有设备应用范围的局限性及不足，满足在严酷环境下工作的能力，本发明提供了一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，该装置将动力区（水气控制箱）与喷淋区（喷淋箱）分离，动力区与喷淋区用管道连接，可单独将喷淋区置于严酷环境下，动力区处于正常环境下工作。该装置操作简便，可满足不同的干湿循环制度及各种严酷环境的使用要求，让严酷环境下的喷淋及干湿循环成为可能；在喷淋完毕后可将喷淋液自动回收至动力区，使得喷淋液能够重复利用，不侵蚀其他物件；另外，大小试件皆可放置于喷淋箱内，且取放方便，喷淋过程中能够实现左中右三方位立体喷淋，提高了试验的工作效率和精度。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，它包括喷淋箱，喷淋箱与水气控制箱通过水管和风管相连，喷淋箱上设有喷淋箱进水口和喷淋箱出水口，水气控制箱上有出水口、入水口和排水口，出水口与喷淋箱进水口相连，入水口与喷淋箱出水口相连；水气控制箱的热风机出风口通过风管与喷淋箱的风管接口相连；喷淋箱内部左、中、右三个方位设置有喷淋管，喷淋管上均匀分布有多个喷头；喷淋箱内设置有试件架，喷淋箱底板呈一定倾角，喷淋液沿箱底流至箱底左侧储水槽，喷淋液可通过喷淋箱出水口回收至水气控制箱；水气控制箱箱侧部分区域有散热孔，水气控制箱储液室内有喷淋液，水气控制箱上安装有无限循环控制器，控制箱内的1号抽水泵、2号抽水泵及热风机开启，1号抽水泵与出水口相连，控制喷淋液供给，2号抽水泵进水口与入水口相连，控制喷淋液回收；热风机固定支架固定安装在水气控制箱内部，热风机固定在热风机固定支架上。

所述喷淋箱箱体由耐高低温材料制成，内壁设有防腐层，能够抵御酸碱等物质侵蚀，喷淋箱上部有喷淋箱盖，喷淋箱盖上设有把手和进气口。

所述水气控制箱上部有水气控制箱箱盖，水气控制箱箱盖上设置有把手和进气口。

所述储水槽上端安装有可拆卸的过滤网。

所述喷淋管可旋转，便于调整喷头喷射方向。

所述热风机内部安装有电动机，风扇叶安装在电动机上，电热丝设置在出风口位置。

所述风管接口处设有单向风阀门，有风压时阀门开启，无风压时阀门关闭。

所述喷淋箱进水口连接有一分三接头，由耐高低温耐腐蚀材料制成。

所述水气控制箱的箱侧设有水位计，所述的水位计，由耐腐蚀透明材料制成，可观测箱内液面变化，方便及时补充喷淋液。

所述1号抽水泵外围由过滤网围住，阻止大颗粒物质进入潜水泵而堵塞喷头。

所述2号抽水泵的出水管管口安装有耐腐蚀单向水阀，仅允许液体流出。

本发明有如下有益效果：

利用本装置时，首先将喷淋箱放置于试验所需的特定环境，将水气控制箱放置于正常环境，分别将喷淋箱和水气控制箱之间通过水管和风管通过相应的管口相连，然后将试件放置在试件架上，按照试验要求的干湿制度设置好无限循环定时器的试验参数，湿的状态时离心泵开始工作，通过1号抽水泵将喷淋液送入喷淋箱开始喷淋，然后2号抽水泵开始工作，将喷淋液回收至水汽控制箱内部，此时的单向风阀门处于关闭状态，以防喷淋液进入风管。

干的状态时热风机开始工作，此时有风压，单向风阀门开启，风通过风管送入喷淋箱风干试件，通过上述的喷淋和风干交替试验，直至到达试验设定的次数，试验结束，设备停止工作。

本发明在满足传统干湿循环设备功能的基础上进行了创新，拓宽了其应用范围，结构轻便，搬运简单，维护方便，工作效率高，试验过程中稳定性好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明装置整体连接结构示意图。

图2是喷淋箱内部结构俯视图。

图3是图2中喷淋箱1-1截面的剖面图。

图4是图2中喷淋箱2-2截面的剖面图。

图5是水气控制箱内部结构示意图。

图6是图5中水气控制箱3-3截面的剖面图。

图7是图5中水气控制箱4-4截面的剖面图。

图8是水气控制箱正视图。

图9是水气控制箱后视图。

图中：喷淋箱1、喷淋箱盖2、喷淋箱脚3、喷淋箱进水口4、一分三接头5、旋钮6、喷淋箱出水口7、风管接口8、水管9、风管10、水气控制箱11、水气控制箱箱盖12、水位计13、无限循环控制器14、散热孔15、电源线16、喷淋管17、喷头18、喷淋箱结构骨架19、试件架20、喷淋箱底板21、储水槽22、过滤网23、单向风阀门24、喷淋箱侧壁25、1号抽水泵26、2号抽水泵27、单向水阀28、过滤网29、喷淋液30、箱盖31、热风机32、出水口33、入水口34、排水口35、滚轮36、电动机37、风扇叶38、电热丝39、热风机固定支架40、水气控制箱储液室41、热风机出风口42。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

参见图1-9，一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，它包括喷淋箱1，喷淋箱1与水气控制箱11通过水管9和风管10相连，水气控制箱11上有出水口33、入水口34和排水口35，喷淋箱1上有喷淋箱进水口4和喷淋箱出水口7，水气控制箱11的出水口33与喷淋箱进水口4相连，喷淋箱出水口7与水气控制箱11的入水口34相连；水气控制箱11的热风机出风口42与喷淋箱1的风管接口8相连；喷淋箱1上部设有喷淋箱盖2，喷淋箱盖2上有把手和进气口，水气控制箱11上部设有水气控制箱箱盖12，水气控制箱箱盖12上设有把手和进气口，箱侧部分区域有散热孔15， 水气控制箱11上安装有无限循环控制器14，水气控制箱11的水气控制箱储液室41内有喷淋液30，水气控制箱11内设有1号抽水泵26、2号抽水泵27及热风机32。通过上述结构能够按照实验要求通过无限循环定时器14设定好干湿循环次数，湿的状态时即1号抽水泵26开始工作，喷淋液30通过水管9进入喷淋箱1，在喷淋箱进水口4处通过一转三接头5分别将喷淋液送入三根喷淋管17，可通过旋钮6调整喷射方向，喷淋完过程中喷淋液流过倾斜的喷淋箱底板21汇入到储水槽22，然后2号抽水泵27开始工作将喷淋液30通过水管抽入到水气控制箱11的储液室，以便下一循环再次利用；干的状态即热风机32开始工作，通过风管10将冷热风送入喷淋箱1内部对试件进行风干，最后气流从箱盖的排气孔流出，一段时间后热风机停止工作，一个干湿循环完成，装置在下一设定时段继续运行直至试验结束，设备停止运行。

优选的，所述无限循环控制器14控制1号潜水泵26、2号潜水泵27及热风机32的电源，可进行无线循环次设置，从而可实现无限循环次喷淋试验。

优选的，所述水位计13与水气控制箱储液室41连通，通过水位计观测储液室喷淋的多少，长时间试验因蒸发有所损耗后，可进行适当的补充。

优选的，所述水气控制箱11安装2号抽水泵27和热风机32的箱室外壁设有散热孔15，在2号抽水泵27工作室可进行散热，在热风机32工作时外界空气可进入，同时热风机可散热。

参见图2-4，所述喷淋箱1左侧为进水口4和进风口8，箱体四周设有加强骨架，内部有试件架20，箱体底部倾斜21，左侧底部设有储水槽22，储水槽上方与箱体底部平齐处设有过滤网23，箱体左右两侧各有两个进风口，右侧进风口通过在箱侧安装风管延伸至左侧。

优选的，所述喷淋管17分左、中、右三个喷管，每个喷管上均匀分布有若干喷头18，喷淋箱进水口处设有一转三接头5，三根喷管分别与三个出水口通过特殊接头连接，可保证喷淋管17转动的同时而不漏水，其中左右喷淋管端部设有旋钮6，可根据试验需要旋转旋钮，调整喷射方向，中间喷管进水口处由较长软管连接，放置较大试件时可将中间喷管移至侧边，之后放回原位即可，中间喷管通过支架架起，左右喷管通过管卡固定。

优选的，所述风管接口8处设有单向风阀门24，有风压时风阀门开启，气流可进入喷淋箱，无风压时风阀门关闭，喷淋时热风机不工作，此时风阀门关闭，可阻止喷淋液进入风管。

优选的，所述喷淋箱底板21有一定倾角，进行喷淋后，喷淋液落至底板再流至箱体左下侧的储水槽22，以便2号抽水泵27将其抽回至水气控制箱11中，在储水槽22上方设置有过滤网23，试件上掉落的碎屑可被过滤掉，以免堵塞管道。

参见图5-9，所述水气控制箱主要由水气控制箱储液室41、1号抽水泵26、2号抽水泵27、热风机32及无限循环控制器14组成。2号抽水泵27及热风机32被隔绝，喷淋液无法进入，箱底设有滚轮36，方便移动，储液室底部设有排水口35，设备长期不用或需跟换喷淋液时，可利用其进行排水。1号抽水泵为离心泵，可将喷淋液抽至喷淋箱进行喷淋，2号抽水泵为自吸泵，不需灌满水即可抽水，可将喷淋箱储水槽22中的喷淋液抽回至水气控制箱储液室41。热风机前端有四个出风口42，可将冷风或热风送至喷淋箱1对试件进行干燥。

优选的，所述2号抽水泵为耐腐蚀自吸泵，其进水口与水气控制箱入水口34相连，其出水口与水气控制箱储液室41连通，出水口端部设有耐腐蚀单向水阀28，只允许喷淋液从2号抽水泵27流出，不允许喷淋液流入，2号抽水泵27所在箱室上部设有箱盖31。

优选的，所述1号抽水泵26四周设有过滤网29，可防止储水室中固体颗粒进入1号抽水泵26而堵塞喷头，过滤网29通过卡槽固定，可拆卸清洗或跟换。

优选的，所述热风机32由电动机37、风扇叶38、电热丝39组成，电动机及前端的电热丝均由无限循环控制器控制，可实现吹冷风或吹热风。

在本具体实施例中：

优选的，所述水管9为耐高低温防腐蚀软管。

优选的，所述风管10为耐高低温防腐材料，风管可弯曲。

优选的，所述喷淋箱1和水气控制箱11内壁都设有防腐层，能够抵御酸碱盐侵蚀，箱体底部设有轮子，部分侧壁有散热孔或进气孔。

优选的，所述喷淋管17和喷头18均为防腐材料制作，喷管可以转动，从而便于调整喷头的喷射方向，进而对试件进行全面的喷淋。

优选的，所述入出水口34、排水口35均为防腐材质。

优选的，所述单向水阀28为耐酸碱盐水阀，仅运行水流单向流过。

优选的，所述过滤网为防腐材料制作，可拆卸清洗。

优选的，所述单向风阀门24有风压时开启，无风压时关闭的功能。

优选的，所述试件架、水泵、风管、水管、喷淋管及喷头均为可拆卸构件。

本发明装置具体工作原理和工作过程为：

首先，按照试验要求将喷淋箱1放置在特定试验环境，水气控制箱11处于正常环境，分别用风管10及水管9将喷淋箱与水气控制箱连接，水气控制箱出水口33与喷淋箱进水口4相连，水气控制箱入水口34与喷淋箱出水口7相连，热风机出风口42与喷淋箱进风口8相连。并将试件放置于喷淋箱1中，若试件过大，可将中间喷管移至侧边，待试件放置完毕，再将中间喷管移至中间位置。向水气控制箱内注入试验中所用的喷淋液30，打开水气控制箱的入水口34、出书口33的水阀及喷淋箱进水口4和喷淋箱出水口7的水阀。

然后，根据试验工况在无限循环控制器14上设置干湿循环次数。湿的状态即水气控制箱11的1号抽水泵26开始工作，喷头18实现左、中、右三方位立体喷淋，喷淋箱底板21有一定倾角，喷淋液30通过底板流至喷淋箱储水槽22，2号抽水泵27略延后2号抽水泵27开始工作，将储水槽22中的喷淋液30抽至储水箱22，整个喷淋状态风管无风压，喷淋箱进风口的风管接口8处的单向风阀门24处于关闭状态，喷淋液不会进入风管10；干的状态时，1号抽水泵26停止工作，2号抽水泵27继续工作，热风机32开始工作，其中冷热风可根据试验要求自行控制，在有风压的情况下，单向风阀门24处于开启状态，气流通过风管10进入喷淋箱1，对试件烘干，随后热风机24停止工作，喷淋液回收完毕后，2号抽水泵27停止工作。储水槽22上的过滤网23及水箱过滤网29均是防止混凝土碎屑进入管道而堵塞喷头，水箱排水口35是为方便定期跟换喷淋液，试验进行过程中需定期观测水气控制箱上的水位计13液面变化，判断是否需要向储水箱41中补充喷淋液。所有喷淋管道及抽水泵、水管、风管、试件架、热风机等均可拆卸。本发明在满足传统干湿循环装置功能的基础上进行创新，能够在各种严酷环境下进行干湿循环工作；喷管可旋转，实现了三方位立体喷淋，提供冷热风进行风干，能够模拟多种试验环境；结构简单实用，操作方便灵活，工作效率高，运行过程稳定。

结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。技术人员均可在不违背本发明的创新点及操作步骤，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。本发明的保护范围，应如本发明的权利要求书覆盖。

Claims (10)

1.一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：它包括喷淋箱（1），喷淋箱（1）与水气控制箱（11）通过水管（9）和风管（10）相连，喷淋箱（1）上设有喷淋箱进水口（4）和喷淋箱出水口（7），水气控制箱（11）上有出水口（33）、入水口（34）和排水口（35），出水口（33）与喷淋箱进水口（4）相连，入水口（34）与喷淋箱出水口（7）相连；水气控制箱（11）的热风机出风口（42）通过风管（10）与喷淋箱（1）的风管接口（8）相连；喷淋箱（1）内部左、中、右三个方位设置有喷淋管（17），喷淋管（17）上均匀分布有多个喷头（18）；喷淋箱（1）内设置有试件架（20），喷淋箱底板（21）呈一定倾角，喷淋液（30）沿箱底流至箱底左侧储水槽（22），喷淋液可通过喷淋箱出水口（7）回收至水气控制箱（11）；水气控制箱（11）箱侧部分区域有散热孔（15），水气控制箱储液室（41）内有喷淋液（30），水气控制箱（11）上安装有无限循环控制器（14），控制箱内的1号抽水泵（26）、2号抽水泵（27）及热风机（32）开启，1号抽水泵（26）与出水口（33）相连，控制喷淋液供给，2号抽水泵（27）进水口与入水口（34）相连，控制喷淋液回收；热风机固定支架（40）固定安装在水气控制箱（11）内部，热风机（32）固定在热风机固定支架（40）上。

2.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述喷淋箱箱体（1）由耐高低温材料制成，内壁设有防腐层，能够抵御酸碱等物质侵蚀，喷淋箱（1）上部有喷淋箱盖（2），喷淋箱盖（2）上设有把手和进气口。

3.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述水气控制箱（11）上部有水气控制箱箱盖（12），水气控制箱箱盖（12）上设置有把手和进气口。

4.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述储水槽（22）上端安装有可拆卸的过滤网（23）。

5.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述喷淋管（17）可旋转，便于调整喷头（18）喷射方向。

6.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述热风机（32）内部安装有电动机（37），风扇叶（38）安装在电动机（37）上，电热丝（39）设置在出风口位置。

7.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述风管接口（8）处设有单向风阀门（24），有风压时阀门开启，无风压时阀门关闭。

8.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述喷淋箱进水口（4）连接有一分三接头（5），由耐高低温耐腐蚀材料制成。

9.根据权利要求1或3所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述水气控制箱（11）的箱侧设有水位计（13），所述的水位计（13），由耐腐蚀透明材料制成，可观测箱内液面变化，方便及时补充喷淋液。

10.根据权利要求1所述的一种分离式全自动喷淋干湿循环试验装置，其特征在于：所述1号抽水泵（26）外围由过滤网（29）围住，阻止大颗粒物质进入潜水泵而堵塞喷头；

所述2号抽水泵（27）的出水管管口安装有耐腐蚀单向水阀（28），仅允许液体流出。