CN108445043A - 水泥水化热测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种水泥水化热测定装置，涉及检测设备技术领域。主要采用的技术方案为：水泥水化热测定装置，其包括：恒温水槽；保温容器，所述保温容器设置在所述恒温水槽中，用于盛装反应原料；盖体，所述盖体上设置有加料口、搅拌装置以及温度传感器；所述盖体与所述保温容器的开口为可拆卸的密封连接；所述搅拌装置用于对所述保温容器中的反应原料进行搅拌；所述温度传感器用于检测反应原料反应过程中的温度，获得温度数据，并将所述温度数据传输给处理装置。本发明实施例提供的水泥水化热测定装置，其能够实时的检测水化热温度，以及保证检测的温度的精准性。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，特别是涉及一种水泥水化热测定装置。
背景技术
热量变化是自然界中普遍的现象，它几乎伴随着所有的状态变化，例如：化学反应、生物反应、物质交换等过程。水泥水化放热是一个多因素影响下的水泥与水的物理化学反应过程，水泥水化放出的热量将会直接影响混凝土构造物的各项性能指标。因此，准确测量水泥水化热至关重要。在国有标准中，《水泥水化热测定方法》规定水泥水化热测量方法分为直接法和溶解热法两种。
其中，溶解热法作为基准法得到了广泛的应用。但是，在实现本发明创造的过程中，发明人发现，现有的使用溶解热法测量水泥水化热的装置存在如下技术缺陷：由于国有标准对水泥的多个龄期水化热都有指标要求，所以在水泥样品的检测过程中，同一样品需要多次使用水化热测定装置进行测试，即需要多次扣合盖体，而在多次扣合盖体的过程中，会导致温度计和搅拌棒的位置改变，引起保温容器热容量的变化，最终导致检测结果偏差较大；此外，由于温度计的温度分度值较小，刻度数值较小，实验人员在读取温度计的温度数据时，容易出现误差，且需要实验人员多次读数，工作量大。
发明内容
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明实施例提出的一种水泥水化热测定装置，其包括：
恒温水槽；
保温容器，所述保温容器设置在所述恒温水槽中，用于盛装反应原料；
盖体，所述盖体上设置有加料口、搅拌装置以及温度传感器；所述盖体与所述保温容器的开口为可拆卸的密封连接；所述搅拌装置用于对所述保温容器中的反应原料进行搅拌；所述温度传感器用于检测反应原料反应过程中的温度，获得温度数据，并将所述温度数据传输给处理装置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其中所述搅拌装置的搅拌工作端伸入所述保温容器预定距离，所述温度传感器的检测端设置在靠近所述搅拌装置的搅拌工作端的位置处。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其中所述搅拌装置伸入所述保温容器的部分采用耐酸材料制造；
所述温度传感器伸入所述保温容器的部分的表面设置有防腐蚀层。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其还包括：
内筒，所述内筒采用耐腐蚀材料制造，所述内筒设置在所述保温容器中，用于盛装反应原料，并与所述盖体可拆卸的密封连接；
所述内筒与所述保温容器之间设置有保温材料。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其中所述保温容器的数量为多个。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其还包括：
支撑上升机构，所述支撑上升机构设置在所述恒温水槽的槽底，能够往复的升起和下降，用于支撑所述保温容器；
其中，所述支撑上升机构通过所述处理装置控制；或，所述支撑上升机构通过手动控制。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其中所述支撑上升机构的数量与所述保温容器的数量相对应，每个所述支撑上升机构用于支撑一个所述保温容器
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其中所述支撑上升机构上设置有容纳槽，所述容纳槽用于放置所述保温容器。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其中所述加料口包括第一加料口和第二加料口；
其中，所述第一加料口的入口位于所述盖体的上表面，所述第一加料口的出口位于所述盖体的下表面为斜出口，所述斜出口的出口方向指向所述搅拌装置位于的轴线；所述第一加料口和所述第二加料口的结构相同。
可选的，前述的水泥水化热测定装置，其还包括：
通风装置，所述通风装置罩设在所述恒温水槽的上方，将所述保温容器遮盖，用于将所述保温容器挥发出的气体排放到预设空间中；
其中，所述通风装置的排风通道中设置有碱性物质。
借由上述技术方案，本发明水泥水化热测定装置至少具有下列优点：
本发明实施例中，水泥水化热测定装置中采用温度传感器进行水化热的温度测量，温度传感器能够实时的将检测到的温度数据传输给处理装置，起到了便于读数以及能够随时统计温度的技术效果；并且温度传感器以及搅拌装置均设置在盖体上，当盖体盖设在保温容器上组成反应空间时，温度传感器和搅拌装置在保温容器中的位置是固定的，即使对同一样品多次使用水化热测定装置进行测试，即多次扣合盖体，温度传感器和搅拌装置在保温容器中的位置还是未发生改变，这样避免了因温度传感器的位置变动而产生实验误差，同时温度传感器检测的温度数据的可对比性大大加强，进而能够获得精准的实验结果。
此外，相比于现有技术中是实验人员来读取温度计的温度数据，由于温度计的温度分度值较小，刻度数值较小，读取的数据常出现误差；且需要实验人员多次读数，工作量大。而本发明实施例提供的水泥水化热测定装置，其设置的温度传感器能够自动的读取反应过程中的温度数据，并传送给处理装置，无需实验人员读取，不会出现读取上的误差；且检测的温度数据直接传输给处理装置进行处理，无需实验人员多次读取温度数据，减少了实验人员的工作量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的一种水泥水化热测定装置的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的一种水泥水化热测定装置的剖切结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的水泥水化热测定装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1和图2所示，本发明的实施例提出的一种水泥水化热测定装置，其包括：恒温水槽1、保温容器2以及盖体3；所述保温容器2设置在所述恒温水槽1中，用于盛装反应原料；所述盖体3上设置有加料口31、搅拌装置4以及温度传感器5；所述盖体3与所述保温容器2的开口为可拆卸的密封连接；所述搅拌装置4用于对所述保温容器2中的反应原料进行搅拌；所述温度传感器5用于检测反应原料反应过程中的温度，获得温度数据，并将所述温度数据传输给处理装置(图中未示出)。
具体的，恒温水槽1为能够控制水槽中的水处于预设温度的装置，其可以是一个长方形的金属槽，也可以根据使用需要设置成任何形状的槽体，且为了耐用，最好使用不锈钢板制作恒温水槽1的内胆，为了保证恒温水槽1的恒温性能，最好设置智能的控制系统，以及水泵循环系统；另外，恒温水槽1的深度需要能够容纳下保温容器2，恒温水槽1的容量可以根据所要容纳的保温容器2的体积以及数量而定。保温容器2可以是具有保温性能的广口保温瓶，其最好是真空瓶，制造广口保温瓶的材料可以选用耐腐蚀的材料，尤其是耐氢氟酸和硝酸腐蚀，或者保温容器2可以采用不锈钢材料制造；保温容器2的开口最好为广口的形式，便于安放搅拌装置4和温度传感器5，以及保温容器2的底部可以为平底，或者配合合适的搅拌装置4将保温容器2的底部设置为圆弧形底；此外，为了保护保温容器2不被反应原料所腐蚀，可以在保温容器2的内壁设置防腐蚀层，例如塑胶层、聚氟乙烯层，也可以在保温容器2中设置一个耐腐蚀的内胆；保温容器2需要满足，当其盛满比室温高约5℃的水，静置30min时，其冷却速率不得大于0.001℃/min。反应原料包括用于检测试验的任意成分的水泥，以及用于溶解热法测量水化热的氢氟酸、硝酸等；另外，反应原料还可以是其他需要测量水化热的物质以及辅助反应原料。盖体3需要与保温容器2的开口相适配，其可以与保温容器2的开口为卡接、螺纹连接或者通过法兰连接，盖体3上设置的加料口31可以根据使用需要选择在盖体3上的具体位置，需要保证加料口31的位置在加反应原料的时候不会与温度传感器5或者搅拌装置4干涉；且需要注意的是加料口31最好设置有封盖，当进行水化热检测时，需要封堵该加料口31；盖体3最好采用耐腐蚀材料制造，且最好为低导热的材料制造，或者是中间设置有保温材料。搅拌装置4可以是搅拌工作端穿过盖体3的设置方式与盖体3连接，搅拌装置4可以是能够通过处理装置或者控装置控制搅拌速度的装置，以及能够根据搅拌的需要更换搅拌头的装置，搅拌装置4可以与保温容器2使用一个处理装置进行控制和接收数据，也可以单独设置控制装置。温度传感器5最好为固定的设置在盖体3上，且温度传感器5的检测端需要能够伸入保温容器2中；温度传感器5可以是与处理装置有线连接，也可以是无线连接；温度传感器5的分度值优于0.01℃，量程应至少覆盖(0-50)℃。用于接收温度传感器5的温度数据的处理装置可以是电脑、也可以是移动终端，处理装置中可以通过设置相应的软件对接收的温度数据进行处理，以使用户快速、实时的了解反应的进度和结果。
进一步的，本发明实施例提供的水泥水化热测定装置的使用方式可以参考现有技术中测定装置的使用方式，此处不再赘述。
本发明实施例中，水泥水化热测定装置中采用温度传感器进行水化热的温度测量，温度传感器能够实时的将检测到的温度数据传输给处理装置，起到了便于读数以及能够随时统计温度的技术效果；并且温度传感器以及搅拌装置均设置在盖体上，当盖体盖设在保温容器上组成反应空间时，温度传感器和搅拌装置在保温容器中的位置是固定的，即使对同一样品多次使用水化热测定装置进行测试，即多次扣合盖体，温度传感器和搅拌装置在保温容器中的位置还是未发生改变，这样避免了因温度传感器的位置变动而产生实验误差，同时温度传感器检测的温度数据的可对比性大大加强，进而能够获得精准的实验结果。
此外，相比于现有技术中是实验人员来读取温度计的温度数据，由于温度计的温度分度值较小，刻度数值较小，读取的数据常出现误差；且需要实验人员多次读数，工作量大。而本发明实施例提供的水泥水化热测定装置，其设置的温度传感器能够自动的读取反应过程中的温度数据，并传送给处理装置，无需实验人员读取，不会出现读取上的误差；且检测的温度数据直接传输给处理装置进行处理，无需实验人员多次读取温度数据，减少了实验人员的工作量。
如图2所示，在具体实施中，其中所述搅拌装置4的搅拌工作端伸入所述保温容器2预定距离，所述温度传感器5的检测端设置在靠近所述搅拌装置4的搅拌工作端的位置处。
具体的，搅拌装置4的搅拌工作端伸入保温容器2的距离可以根据具体实验需要进行设定，例如伸入尽量靠近保温容器2底部的位置。此外，为了保证温度传感器5检测的温度数据具有可比性，温度传感器5的检测端位于保温容器2中的位置需要固定，且温度传感器5的检测端需要距离搅拌装置4的搅拌工作端合适的距离，即尽量的接近搅拌工作端，还需要避免搅拌工作时损坏温度传感器5。
如图2所示，在具体实施中，其中所述搅拌装置4伸入所述保温容器2的部分采用耐酸材料制造；所述温度传感器5伸入所述保温容器2的部分的表面设置有防腐蚀层。
具体的，搅拌装置4伸入保温容器2的部分可以采用耐腐蚀材料制造，或者可以通过设置防腐蚀涂层的方式进行防腐，例如设置聚四氟乙烯涂层或者直接使用聚四氟乙制造；同样，温度传感器5伸入保温容器2的部分也可以采用防腐蚀材料制造，或者也可以通过设置防腐蚀涂层的方式进行防腐，例如设置聚四氟乙烯涂层；其中防腐蚀涂层的厚度可以根据具体的使用需要进行设定。
如图2所示，在具体实施中，其中本发明实施例提供的水泥水化热测定装置，其还包括：内筒6，所述内筒6采用耐腐蚀材料制造，所述内筒6设置在所述保温容器2中，用于盛装反应原料，并与所述盖体3可拆卸的密封连接；所述内筒6与所述保温容器2之间设置有保温材料。
具体的，为了保护保温容器2可以在保温容器2的内部设置一个用于容纳反应原料的内筒6，该内筒6可以采用耐腐蚀的塑胶材料制造，内筒6的开口处需要设置与盖体3密封连接的结构，例如设置密封胶圈、密封卡槽或者密封螺纹等；为了减少热传递，最好在保温容器2和内筒6之间设置保温材料，该保温材料可以是软木或者泡沫塑料等；此外，当设置有内筒6时，保温容器2与盖体3之间的连接可以设置为法兰连接，或者卡扣连接。
如图1和图2所示，在具体实施中，其中所述保温容器2的数量为多个。使本发明实施例提供的水泥水化热测定装置能够同时进行多组水化热检测实验。且为了便于区分多个保温容器2，最好在每个保温容器2的盖体3上设置不同的标号。其中，图1中保温容器的数量仅是一种示意，并不作为限定，即保温容器的数量可以任意设置，只要将恒温水槽设置的对应大小即可。
如图2所示，进一步的，本发明实施例提供的水泥水化热测定装置，其还包括：支撑上升机构7，所述支撑上升机构7设置在所述恒温水槽1的槽底，能够往复的升起和下降，用于支撑所述保温容器2；其中，所述支撑上升机构7通过所述处理装置控制；或，所述支撑上升机构7通过手动控制。
具体的，支撑上升机构7可以是通过连杆和驱动缸构成的机构，也可以是单独由驱动缸构成的机构，或者可以参考现有技术中能够往复上升和下降的机构进行设置；其中，驱动缸可以是液压缸、电缸或者气缸；支撑上升机构7可以是连接在处理装置上，通过处理装置进行控制，其升降的控制可以通过预先存入处理装置的软件或者程序进行控制，例如当设置在支撑升降机构上的保温容器2中的反应结束后，可以通过处理装置控制支撑升降机构将保温容器2升起，从恒温水槽1中取出，或者需要向恒温水槽1中放保温容器2时，先将支撑上升机构7升起，然后将保温容器2放在支撑上升机构7上，然后驱动支撑上升机构7下降，最后将保温容器2放入恒温水槽1中；支撑上升机构7还可以是通过手动控制的，例如通过手动的摇杆，或者连杆控制升降机构的上升或下降；或者，支撑上升机构的驱动装置可以设置控制按键，并将控制按键设置在水泥水化热测定装置的合适位置，例如设置在恒温水槽的外壁上，这样当需要控制支撑上升机构的上升或者下降时，可以通过按动按键来进行控制。
如图2所示，进一步的，所述支撑上升机构7的数量与所述保温容器2的数量相对应，每个所述支撑上升机构7用于支撑一个所述保温容器2。
具体的，支撑上升机构7的数量可以是与保温容器2的数量相匹配的，这样一一的对应使每个保温容器2都可以单独的进行升降，当位于恒温水槽1中的多个保温容器2其中的一个反应结束后，可以通过升起对应的支撑上升机构7，使该保温容器2从恒温水槽1中取出；或者，可以随时向恒温水槽1中放入保温容器2，即可以选用空余未放置保温容器2的支撑上升机构7，使其升起然后将保温容器2放置在支撑上升机构7上，然后下降将该保温容器2放入恒温水槽1中。
如图2所示，进一步的，可以在所述支撑上升机构7上设置有容纳槽8，所述容纳槽8用于放置所述保温容器2。
具体的，容纳槽8的结构可以与保温容器2相匹配的设置，例如为圆形槽或者多边形槽。
如图1和图2所示，在具体实施中，其中所述加料口31包括第一加料口31和第二加料口32；其中，所述第一加料口31的入口311位于所述盖体3的上表面，所述第一加料口31的出口位于所述盖体3的下表面为斜出口312，所述斜出口312的出口方向指向所述搅拌装置4位于的轴线；所述第一加料口31和所述第二加料口32的结构相同。
具体的，将加料口31的出口设置为指向搅拌装置4轴线的结构，可以在加入待检测水泥以及酸液的同时进行搅拌，且由于加料口31的特殊设置方式，能够使反应原料直接落入搅拌装置4的搅拌工作端附近，进而能够搅拌的更加均匀。且将加料口设置为两个能够方便的将两种反应原料同时加入保温容器中。
如图1所示，在具体实施中，本发明实施例提供的水泥水化热测定装置，其还包括：通风装置(图中未示出)，所述通风装置罩设在所述恒温水槽1的上方，将所述保温容器2遮盖，用于将所述保温容器2挥发出的气体排放到预设空间中；其中，所述通风装置的排风通道中设置有碱性物质。
具体的，由于在水泥的溶解热反应检测水化热的过程中，需要使用挥发性的酸，如氢氟酸和硝酸，所以设置通风装置，用于将挥发性的酸性气体排出实验人员所在的空间；其中通风装置可以使用现有技术中常用的通风橱，且为了减少酸性气体对空气的污染，可以在排风通道中设置碱性物质，来中和酸性挥发物。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种水泥水化热测定装置，其特征在于，其包括：
恒温水槽；
保温容器，所述保温容器设置在所述恒温水槽中，用于盛装反应原料；
盖体，所述盖体上设置有加料口、搅拌装置以及温度传感器；所述盖体与所述保温容器的开口为可拆卸的密封连接；所述搅拌装置用于对所述保温容器中的反应原料进行搅拌；所述温度传感器用于检测反应原料反应过程中的温度，获得温度数据，并将所述温度数据传输给处理装置。
2.根据权利要求1所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，
所述搅拌装置的搅拌工作端伸入所述保温容器预定距离，所述温度传感器的检测端设置在靠近所述搅拌装置的搅拌工作端的位置处。
3.根据权利要求2所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，
所述搅拌装置伸入所述保温容器的部分采用耐酸材料制造；
所述温度传感器伸入所述保温容器的部分的表面设置有防腐蚀层。
4.根据权利要求1所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，还包括：
内筒，所述内筒采用耐腐蚀材料制造，所述内筒设置在所述保温容器中，用于盛装反应原料，并与所述盖体可拆卸的密封连接；
所述内筒与所述保温容器之间设置有保温材料。
5.根据权利要求1所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，
所述保温容器的数量为多个。
6.根据权利要求5所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，还包括：
支撑上升机构，所述支撑上升机构设置在所述恒温水槽的槽底，能够往复的升起和下降，用于支撑所述保温容器；
其中，所述支撑上升机构通过所述处理装置控制；或，所述支撑上升机构通过手动控制。
7.根据权利要求6所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，
所述支撑上升机构的数量与所述保温容器的数量相对应，每个所述支撑上升机构用于支撑一个所述保温容器。
8.根据权利要求7所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，
所述支撑上升机构上设置有容纳槽，所述容纳槽用于放置所述保温容器。
9.根据权利要求1所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，
所述加料口包括第一加料口和第二加料口；
其中，所述第一加料口的入口位于所述盖体的上表面，所述第一加料口的出口位于所述盖体的下表面为斜出口，所述斜出口的出口方向指向所述搅拌装置位于的轴线；所述第一加料口和所述第二加料口的结构相同。
10.根据权利要求1所述的水泥水化热测定装置，其特征在于，还包括：
通风装置，所述通风装置罩设在所述恒温水槽的上方，将所述保温容器遮盖，用于将所述保温容器挥发出的气体排放到预设空间中；
其中，所述通风装置的排风通道中设置有碱性物质。
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