CN105716578B - 振捣棒倾斜度检测和质量监控方法及系统 - Google Patents

振捣棒倾斜度检测和质量监控方法及系统 Download PDF

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Abstract

振捣棒倾斜度检测和质量监控方法及系统,振捣棒用于振捣混凝土，当因操作者使用振捣棒插入混凝土没有保持与地面垂直或限定倾斜度时,混凝土强度质量受损。在壳体内,偏心轮或行星轮下方不转动构件上固定角传感器感应部分,电信号引出壳体外接控制板单片机输入口。不转动构件是下轴承轴承座或固定在壳体底端内表面的圆板。正常工作和倾斜度控制回路分别包括启停按钮、自锁继电器和单片机、执行电路。电源线上接自锁接触器。正常振捣:操作启停按钮。倾斜度监控:由角传感器、单片机、执行电路控制电动机电源断电停转。单片机上设倾斜度检测数字记录器,或增设显示器。有效保证混凝土工程质量。实时监测、记录、排除振捣棒倾斜。检测监控回路可靠、成本低。

Description

振捣棒倾斜度检测和质量监控方法及系统
(一)技术领域：本发明涉及用于混凝土加压的振捣棒倾斜度的检测,属测量仪器类(G01B)。
(二)背景技术
<振捣>指的是对卸入浇筑仓内的混凝土拌和物进行振动捣实的工序，以提高其强度，保证混凝土构件的质量。振捣棒，应依据振捣棒的长度和振动作用有效半径，有次序地分层振捣混凝土，振捣棒在一处振搗后,手工上提振捣棒移动一段距离,再振捣。
采用手持式振捣器时应遵守下列规定：1)振捣器插入混凝土的间距，应根据试验确定并不超过振捣器有效半径的1.5倍。2)振捣器宜垂直按顺序插入混凝土。如略有倾斜，则倾斜方向应保持一致，以免漏振。3)振捣时，应将振捣器插入下层混凝土5㎝左右。4)严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及预埋件。5)在预埋件特别是止水片、止浆片周围，应细心振捣，必要时辅以人工捣固密实。6)浇筑块第一层、卸料接触带和台阶边坡的混凝土应加强振捣。
现有施工现场，由于环境条件复杂以及施工人员操作不规范等问题,尤其是振捣棒不能保证在每处振捣实时垂直按顺序插入混凝土或略有倾斜且倾斜方向一致的状态，导致振捣效果差和漏振,且监管人员无法监控倾斜振捣的质量。
(三)发明内容：
本发明提供的振捣棒倾斜度检测和质量监控方法及系统,目的之一是解决现有施工现场振捣棒操作不能保证实时垂直插入混凝土或略有倾斜且倾斜方向一致的状态，导致振捣效果差及漏振的问题。目的之二是解决监管人员无法监控倾斜振捣带来的质量问题。
技术方案如下:振捣棒倾斜度检测和质量监控方法,其特征是:
1)设倾斜度检测和质量监控系统:①在壳体内,偏心轮或行星轮下方的不转动构件上固定一个角传感器的感应部分,角传感器的电信号线引出壳体外,与控制板上的单片机输入口连接。②由停止按钮T0、启动按钮Tt和自锁继电器常开触点12b并联电路、自锁继电器12、常闭继电器13的常闭触点13b串联成正常工作控制回路14；在控制板电源线上串接一个自锁继电器12触点控制的自锁接触器12B。③单片机输出口接由三极管Q和常闭继电器组成的执行电路11,常闭继电器与三极管基极联接。④单片机内设有实时记录振捣棒倾斜度的数字记录器10A,或者增设显示器15与数字记录器输出端连接。
2)正常工作控制:按启动按钮,自锁继电器得电,自锁继电器常开触点闭合,正常工作控制回路自锁,电源线上自锁接触器接通,电动机得电转动进行振捣；反之,按停止按钮,自锁继电器失电,自锁继电器接触器断开,电动机失电停止振捣或转换位置。3)倾斜度监控:当角传感器检测到振捣棒的倾斜度超过设定值,单片机控制执行电路11:三极管Q导通,常闭继电器13得电,常闭继电器触点13b断开,自锁继电器失电,自锁接触器断开,电动机失电停止振捣。4)当操作人员得知停转,人工将振捣棒倾斜度调正,倾斜度合要求后,人工按启动按钮,重新启动,正常工作控制回路自锁,自锁接触器接通,电动机得电转动恢复正常工作,在合格的倾斜度进行振捣。5)在振捣设定时间后,可从单片机内取出振捣棒倾斜度数字记录器内全过程倾斜度记录；或者从显示器中查看全过程记录数据。
实现上述振捣棒倾斜度检测和质量监控方法所需的振捣棒倾斜度检测和质量监控系统,包括:壳体内的固定有偏心轮4或行星轮4a的转轴2；支承转轴的上、下轴承；壳体外有固定于壳体上方的手提架6、与转轴传动联接且固定于手提架的电动机7；手提架上固定一块控制板9,控制板上有市电三相交流输入、电动机电源接触器9A；其特征是:①在壳体内,偏心轮或行星轮下方的不转动构件上固定一个角传感器的感应部分,角传感器的电信号线引出壳体外,与控制板上的单片机输入口连接；②由停止按钮、自锁继电器、启动按钮和自锁继电器常开触点并联电路、常闭继电器的常闭触点串联成正常工作控制回路；在控制板电源线上串接一个自锁继电器触点控制的自锁接触器；③单片机输出口接由三极管和与三极管基极联接的常闭继电器组成的执行电路；④单片机内设有振捣棒倾斜度数字记录器；或者增设显示器与数字记录器输出端连接。
上述偏心轮下面的不转动构件是下轴承5轴承座5.1。上述行星轮4a下方不转动构件是固定在壳体底端内表面的圆板5.2。
本发明有益效果：
1)振捣棒通过增设一台角度传感器，自动检测和控制振捣棒插入混凝土的倾斜度,只有倾斜度不超过角度传感器设定值,振捣棒才可通电运行。这一设计有效防止操作人员难以按规定操作，提高振捣效果，保证混凝土工程质量。一般倾斜度设定值≥45°。2)单片机内设敉字记录器,保证实时监测、记录、排除振捣棒超倾斜运行状况。3)角传感器的感应部分设置在偏心轮或行星轮下方的不转动构件上,这样检测振捣棒倾斜度灵敏度高。4)控制回路设计采用单片机、三极管、继电器组合的电路,单项元件及电路技术成熟、可靠、成本低。5)增设的检测控制回路和数字记录器等重量轻,不超出振捣棒允许范围,不影响振捣操作。
(四)附图说明
图1实施例1正剖视示意图。
图2为图1中A-A剖视图。
图3实施例2正剖视示意图。
图4为图3中B-B剖视图。
图5电源主回路和控制电路图。
(五)具体实施方式
实施例1.振捣棒倾斜度检测和质量监控方法如下:
1)设倾斜度检测和质量监控系统:①见图1、图2,在壳体内,偏心轮4下方的下轴承5轴承座5.1上(不转动构件)固定一个角传感器8的感应部分8a,角传感器的电信号线8b顺壳体内壁向上从壳体上开口1.1引出壳外。见图5,角传感器的电信号线8b与控制板9上所设的单片机10输入口10b连接。②见图5,由停止按钮T0、启动按钮Tt和自锁继电器常开触点12b并联电路、自锁继电器12、常闭继电器13的常闭触点13b等串联成正常工作控制回路14。在控制板电源线上串接一个自锁继电器触点控制的自锁接触器12B。③见图5,单片机输出口接由三极管Q和与三极管基极联接的常闭继电器13组成的执行电路11。④见图5,单片机内设有振捣棒倾斜度数字记录器10A。
2)正常工作控制:见图5,按启动按钮Tt,自锁继电器12得电,自锁继电器常开触点12b闭合,正常工作控制回路14自锁,主回路电源线上自锁接触器12B接通,电动机M(即图1中7)得电转动进行振捣。反之,按停止按钮T0,自锁继电器12失电,自锁继电器接触器12B断开,电动机失电停止振捣或转换位置。
3)倾斜度监控:见图5,当角传感器8检测到振捣棒的倾斜度超过设定值45°时,电信号线将电信号输入到单片机10,单片机控制执行电路11:三极管Q导通,常闭继电器13得电,常闭继电器常闭触点13b断开,自锁继电器12失电,自锁接触器12B断开,电动机失电停止振捣。
4)见图1、图2、图5,当操作人员得知停转,人工将振捣棒倾斜度调正,垂直度合要求后,人工将振捣棒倾斜度调正,倾斜度合要求后,人工按启动按钮Tt,重新启动,正常工作控制回路14自锁,自锁接触器12B接通,电动机得电转动恢复正常工作,在合格的倾斜度进行振捣。
5)见图5,在振捣设定时间后,可从单片机内取出振捣棒倾斜度数字记录器10A内全过程倾斜度记录。也可将全过程倾斜度记录同时可在显示器上显示。
本实施例1实现上述振捣棒倾斜度检测和质量监控方法所需的振捣棒倾斜度检测和质量监控系统如下:现有振捣棒结构:见图1、图2,壳体内,有固定偏心轮4的转轴2；支承转轴的上轴承3、下轴承5；壳体外有固定于壳体上方的手提架6、与转轴传动联接且固定于手提架的电动机7。同时见图5手提架上固定一块控制板9,控制板上有市电三相交流输入A、B、C,电动机电源手动接触器9A。本实施例1增设部分:
①见图1、图2,在壳体内,偏心轮4下方的不转动构件下轴承5轴承座5.1上固定一个角传感器8的感应部分8a,角传感器的电信号线8b顺壳体内壁向上从壳体上开口1.1引出壳外。见图5,角传感器的电信号线8b与控制板9上所设的单片机10输入口10b连接。②见图5,由停止按钮T0、启动按钮Tt和自锁继电器常开触点12b并联电路、自锁继电器12、常闭继电器13的常闭触点13b等串联成正常工作控制回路14。在控制板电源线上串接一个自锁继电器触点控制的自锁接触器12B。③见图5,单片机输出口接由三极管Q和与三极管基极联接的常闭继电器13组成的执行电路11。④见图5,单片机内设有振捣棒倾斜度数字记录器10A。同时可设显示器15与数字记录器10A输出端连接。数字记录器10A可为市售产品,这里不再详述。
实施例2:本实施例2除以下特征外,其余与实施例1完全相同:
1)见图3,转轴2上装的是行星轮4a,(替代图1偏心轮4)。下轴承5a装在行星轮4a外周(而图1中下轴承5在偏心轮4下方)。
2)见图3,行星轮4.2下方不转动构件是固定在壳体底端内表面的圆板5.2,即角传感器8的感应部分8.1a固定在圆板5.2中心,电信号线8.1b也是顺壳体内壁向上从壳体上开口1.1引出壳体外。(而图1中感应部分8a固定在下轴承座5.1上)。

Claims (3)

1.振捣棒倾斜度检测和质量监控方法,其特征是:
1)设倾斜度检测和质量监控系统:①在壳体内,偏心轮或行星轮下方的不转动构件上固定一个角传感器(8)的感应部分(8a),角传感器的电信号线(8b)引出壳体外,与控制板上的单片机输入口连接；②由停止按钮T0、启动按钮Tt和自锁继电器常开触点(12b)并联电路、自锁继电器(12)、常闭继电器(13)的常闭触点(13b)串联成正常工作控制回路(14)；在控制板电源线上串接一个自锁继电器触点控制的自锁接触器(12B)；③单片机输出口接由三极管Q和常闭继电器组成的执行电路(11),常闭继电器与三极管基极联接；④单片机内设有实时记录振捣棒倾斜度的数字记录器(10A),或者增设显示器(15)与数字记录器输出端连接；
2)正常工作控制:按启动按钮,自锁继电器得电,自锁继电器常开触点闭合,正常工作控制回路自锁,电源线上自锁接触器接通,电动机得电转动进行振捣；反之,按停止按钮,自锁继电器失电,自锁继电器接触器断开,电动机失电停止振捣或转换位置；
3)倾斜度监控:当角传感器检测到振捣棒的倾斜度超过设定值,单片机控制执行电路:三极管Q导通,常闭继电器(13)得电,常闭继电器触点(13b)断开,自锁继电器失电,自锁接触器断开,电动机失电停止振捣；
4)当操作人员得知停转,人工将振捣棒倾斜度调正,倾斜度合要求后,人工按启动按钮,重新启动,正常工作控制回路自锁,自锁接触器接通,电动机得电转动恢复正常工作,在合格的倾斜度进行振捣；
5)在振捣设定时间后,可从单片机内取出振捣棒倾斜度数字记录器内全过程倾斜度记录；或者从显示器中查看全过程记录数据。
2.实现权利要求1所述振捣棒倾斜度检测和质量监控方法所需的振捣棒倾斜度检测和质量监控系统,包括:壳体内的固定有偏心轮(4)或行星轮(4a)的转轴(2)；支承转轴的上、下轴承；壳体外有固定于壳体上方的手提架(6)、与转轴传动联接且固定于手提架的电动机(7)；手提架上固定一块控制板(9),控制板上有市电三相交流输入、电动机电源接触器(9A)；其特征是:
①在壳体内,偏心轮或行星轮下方的不转动构件上固定一个角传感器的感应部分,角传感器的电信号线引出壳体外,与控制板上的单片机输入口连接；②由停止按钮、自锁继电器、启动按钮和自锁继电器常开触点并联电路、常闭继电器的常闭触点串联成正常工作控制回路；在控制板电源线上串接一个自锁继电器触点控制的自锁接触器；③单片机输出口接由三极管和与三极管基极联接的常闭继电器组成的执行电路；④单片机内设有振捣棒倾斜度数字记录器；或者增设显示器与数字记录器输出端连接。
3.按权利要求2所述振捣棒倾斜度检测和质量监控系统,其特征是所述偏心轮下面的不转动构件是下轴承(5)轴承座(5.1)；行星轮(4a)下方不转动构件是固定在壳体底端内表面的圆板(5.2)。
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