CN107356623A - 一种可自动控制的石材冻融循环试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种试验装置，特别公开了一种可自动控制的石材冻融循环试验装置。该可自动控制的石材冻融循环试验装置，包括分为上下两层的箱体，其特征在于：所述下层箱体为储水箱；上层箱体分为左右两部分，左箱体为低温箱，右箱体分为大小、形状相同且均与左箱体相邻的两个并列冻融试验箱；低温箱的底部设置有制冷机组，制冷机组连接安装在储水箱内的换热器；储水箱内设置有连接雨淋系统的水泵，雨淋系统末端伸入冻融试验箱并均布喷头。本发明结构简单，设计合理，可以完成多组石材的冻融循环试验，大大节省了试验人员的时间精力，保证试验高效精确的进行，避免了不必要的资源浪费。

Description

一种可自动控制的石材冻融循环试验装置

（一）技术领域

本发明涉及一种试验装置，特别涉及一种可自动控制的石材冻融循环试验装置。

（二）背景技术

石材冻融循环试验是反映石材经受反复冻融环境的抗冻性的试验，已知标准GB/T32834《干挂饰面石材》试验模拟环境，需要将石材放入（-20±2）℃的冷冻箱内冷冻4h，再将其放入流动的清水中融化4h，如此反复冻融25次，冻融循环过程需要试验人员每隔4h人工转移试验环境，试验过程不分白天夜晚，必须保证试验的连续性，一次试验耗费试验人员大量的时间精力，造成不必要的资源浪费。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种降低劳动强度、试验结果精确的可自动控制的石材冻融循环试验装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可自动控制的石材冻融循环试验装置，包括分为上下两层的箱体，其特征在于：所述下层箱体为储水箱；上层箱体分为左右两部分，左箱体为低温箱，右箱体分为大小、形状相同且均与左箱体相邻的两个并列冻融试验箱；低温箱与冻融试验箱之间的隔板上设置有位于上方的回风阀及位于下方的低温送风阀，冻融试验箱的顶端设置有室温送风阀，且其侧壁上安装有排风阀；低温箱的底部设置有制冷机组，制冷机组连接安装在储水箱内的换热器；储水箱内设置有连接雨淋系统的水泵，雨淋系统末端深入冻融试验箱，并在冻融试验箱顶端均布喷头；箱体外侧面上安装有连接低温送风阀、回风阀、室温送风阀、排风阀、制冷机组的控制面板，控制面板上安装有控制模块。

本发明包括制冷机组、雨淋系统、控制面板、冻融试验箱、低温箱、储水箱，其中，冻融试验箱有两个箱体，各自模拟试验所需的冻融环境，控制面板提供整个装置的命令输入、输出和信号处理，制冷机组保证试验低温环境，换热器则利用废热加热储水，充分利用资源；雨淋系统提供持续流动的清水环境，试样放于冻融试验箱，设定程序，低温箱中的低温气体进入冻融试验箱，对试样进行冷冻处理，达到冷冻设定时间后，低温气体停止输送，雨淋系统开始动作，将储水箱中的清水均匀喷洒，对试样进行融化处理，达到融化设定时间后，雨淋系统停止，低温气体再次开始输送，对试样进行冷冻处理，如此反复完成设定的冻融循环次数停止；控制面板通过控制各阀门的动作，自动完成冻融循环试验，提供两个冻融试验箱可满足两种不同时间段开始的试验各自独立完成。

控制面板置于箱体外侧便于操作处，与控制模块、控制终端相连，提供人机交互界面，控制模块为装置控制中枢，通过控制终端采集信号，传输至控制模块进行信号处理，发出控制命令，控制末端设备动作。

本发明的更优技术方案为：

所述低温箱和冻融试验箱的侧壁上均安装有连接控制模块的温度传感器，便于实时监测低温箱和冻融试验箱的温度，便于信号的传输和控制模块的自动调整控制。

所述冻融试验箱内安装有多层的托架，托架为耐水耐低温材料，用于试样的放置。

所述冻融试验箱的底部设置有出水口，出水口上安装有过滤装置，过滤装置连接位于储水箱内的回水泵。过滤装置设置于回水泵管道上端与冻融试验箱接触处，用于过滤废水。

所述雨淋系统上安装有位于水泵出水口的电磁阀，电磁阀连接控制模块，通过控制模块控制雨淋系统的开启和关闭。

所述箱体外壁及内部隔板上均有保温材料，以保持低温箱、冻融试验箱内的不同温度。

本发明结构简单，设计合理，可以完成多组石材的冻融循环试验，大大节省了试验人员的时间精力，保证试验高效精确的进行，避免了不必要的资源浪费。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的左视结构示意图。

图中，1低温箱，2储水箱，3冻融试验箱，4回风阀,5控制模块，6控制面板，7制冷机组，8雨淋系统，9换热器，10水泵，11回水泵，12过滤装置，13低温送风阀,14喷头，15室温送风阀,16电磁阀，17温度传感器，18排风阀，19托架。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括分为上下两层的箱体，所述下层箱体为储水箱2；上层箱体分为左右两部分，左箱体为低温箱1，右箱体分为大小、形状相同且均与左箱体相邻的两个并列冻融试验箱3；低温箱1与冻融试验箱3之间的隔板上设置有位于上方的回风阀4及位于下方的低温送风阀13，冻融试验箱3的顶端设置有室温送风阀15，且其侧壁上安装有排风阀18；低温箱1的底部设置有制冷机组7，制冷机组7连接安装在储水箱2内的换热器9；储水箱2内设置有连接雨淋系统8的水泵10，雨淋系统8末端设置有伸入冻融试验箱3顶端的管道，管道上均布喷头14；箱体外侧面上安装有连接低温送风阀13、回风阀4、室温送风阀15、排风阀18、制冷机组7的控制面板6，控制面板6上安装有控制模块5；所述低温箱1和冻融试验箱3的侧壁上均安装有连接控制模块5的温度传感器17；所述冻融试验箱3内安装有多层的托架19，托架19为耐水耐低温材料；所述冻融试验箱3的底部设置有出水口，出水口上安装有过滤装置12，过滤装置12连接位于储水箱2内的回水泵11；所述雨淋系统8上安装有位于水泵10出水口的电磁阀16，电磁阀16连接控制模块5；所述箱体外壁及内部隔板上均有保温材料。

当仅一组试样在冻融试验箱3进行试验时，冻融循环试验前操作人员通过控制面板6设定试样冷冻温度、冷冻时间、融化时间以及循环次数，制冷机组7预先打开调温，温度传感器17分别采集低温箱1和冻融试验箱3内的实际温度反馈给控制模块5，控制模块5收到温度反馈信号进行处理，发出指令控制制冷机组7动作，试样首先进行冷冻处理，将试样放入冻融试验箱3内的托架19上，低温送风阀13、回风阀4打开，室温送风阀15、排风阀18关闭，低温箱1中低温气体快速送入冻融试验箱3，同时控制模块5开始计时动作，冷冻处理结束后，低温送风阀13、回风阀4关闭，室温送风阀15、排风阀18开启，控制模块5根据预设指令开启雨淋系统8，电磁阀16打开，喷头14开始喷淋水，同时控制模块5开始计时动作，融化处理结束后，循环次数加1，电磁阀16关闭，喷头14停止喷洒动作，室温送风阀15、排风阀18关闭，低温送风阀13、回风阀4开启，低温箱1中低温气体再次送入冻融试验箱3，如此往复循环，直至循环次数完成。

其中，雨淋系统8利用水泵10和电磁阀16将喷淋水从储水箱2抽送至预设冻融试验箱3，对试样进行均匀喷水处理，废水经回水泵11、过滤装置12抽回至储水箱2，利用制冷机组7将废热经换热器9对储水加热处理。

在不同时间段放入第二组试样时，通过控制面板6设定第二组试样的试验参数，冻融试验箱3处于工作状态，控制模块5通过控制低温送风阀13、回风阀4、室温送风阀15、排风阀18、电磁阀16的启闭完成第二组试样的循环试验。

Claims (6)

1.一种可自动控制的石材冻融循环试验装置，包括分为上下两层的箱体，其特征在于：所述下层箱体为储水箱（2）；上层箱体分为左右两部分，左箱体为低温箱（1），右箱体分为大小、形状相同且均与左箱体相邻的两个并列冻融试验箱（3）；低温箱（1）与冻融试验箱（3）之间的隔板上设置有位于上方的回风阀（4）及位于下方的低温送风阀（13），冻融试验箱（3）的顶端设置有室温送风阀（15），且其侧壁上安装有排风阀（18）；低温箱（1）的底部设置有制冷机组（7），制冷机组（7）连接安装在储水箱（2）内的换热器（9）；储水箱（2）内设置有连接雨淋系统（8）的水泵（10），雨淋系统（8）末端设置有伸入冻融试验箱（3）顶端的管道，管道上均布喷头（14）；箱体外侧面上安装有连接低温送风阀（13）、回风阀（4）、室温送风阀（15）、排风阀（18）、制冷机组（7）的控制面板（6），控制面板（6）上安装有控制模块（5）。

2.根据权利要求1所述的可自动控制的石材冻融循环试验装置，其特征在于：所述低温箱（1）和冻融试验箱（3）的侧壁上均安装有连接控制模块（5）的温度传感器（17）。

3.根据权利要求1所述的可自动控制的石材冻融循环试验装置，其特征在于：所述冻融试验箱（3）内安装有多层的托架（19），托架（19）为耐水耐低温材料。

4.根据权利要求1所述的可自动控制的石材冻融循环试验装置，其特征在于：所述冻融试验箱（3）的底部设置有出水口，出水口上安装有过滤装置（12），过滤装置（12）连接位于储水箱（2）内的回水泵（11）。

5.根据权利要求1所述的可自动控制的石材冻融循环试验装置，其特征在于：所述雨淋系统（8）上安装有位于水泵（10）出水口的电磁阀（16），电磁阀（16）连接控制模块（5）。

6.根据权利要求1所述的可自动控制的石材冻融循环实验装置，其特征在于：所述箱体外壁及内部隔板上均有保温材料。