CN109520874B - 一种建筑用混凝土墙面硬度测试机 - Google Patents

一种建筑用混凝土墙面硬度测试机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，包括夹紧组件、涨紧组件、推动组件、传感组件和连接套；其中所述夹紧组件设置于连接套的一端部；所述涨紧组件包括涨紧套；所述推动组件包括推动阀，所述推动阀包括膨胀顶杆，膨胀顶杆的一端设置有锥形的膨胀头；所述膨胀顶杆的中部为空心结构；所述传感组件包括传感阀块，在传感阀块的中部设置有弹性应变片，所述传感组件还包括应变顶杆，应变顶杆的一端穿过传感阀块外壳顶压在弹性应变片上，应变顶杆的另一端设置有锥形的顶块；本结构只需要在混凝土墙面加工一个圆板形的凹槽就可以实现对混凝土硬度的测试，对混凝土的创伤更低，本结构的测试孔更容易修复。

Description

一种建筑用混凝土墙面硬度测试机
技术领域
本发明涉及一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，属于建筑强度检测设备领域。
背景技术
为了保证建筑的强度，一般需要混凝土在凝固后，具有较高的硬度，一般而言对于混凝土的硬度测试，是在实验室内完成的，其模式一般是混凝土在实验室内固化，并通过实验室内的台式检测设备进行硬度检测，以模拟混凝土在实际工况在固化后的硬度；诸如CN201721042881.9中所描述的设备，当然，也可以在实际工地上，对已经固化的建筑的一些部分进行切割，并进行测试，但这样的操作对建筑的创伤比较大，而且对于承重墙、承重柱等关键部位也无法进行切割，关键数据无法获得；当然也有一些设备可以对已经固化的混凝土墙面进行硬度测试，诸如CN201720907540.7中的设备，其就是在已经固化的混凝土墙面进行深度钻孔，并进行测试，显然此台设备会对混凝土墙面带来深度较大的破坏，同样的，容易对建筑强度带来影响，对于钻孔的填补也较为麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中现场级混凝土测试设备对混凝土墙面创伤较大的技术问题，提供一种建筑用混凝土墙面硬度测试机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，包括夹紧组件、涨紧组件、推动组件、传感组件和连接套；其中所述夹紧组件设置于连接套的一端部，所述夹紧组件包括若干组挤压片，挤压片相对连接套的纵向轴线环形阵列设置，挤压片的横截面为弧形结构，挤压片的尾部与连接套的端部之间转动连接；所述涨紧组件包括一个涨紧套，所述涨紧套包括一个推动环，推动环的端部设置有若干条形的推动片，推动片相对推动环环形阵列设置，推动片与推动环之间为一体结构，所述推动片的端部截面为柱形，在挤压片的内侧设置有一个截面为柱形结构的镶嵌槽，推动片的端部嵌入到镶嵌槽中；所述推动组件包括一个推动阀，所述推动阀包括一个推动阀外壳，推动阀外壳的一端部与涨紧套的推动环之间固定连接，所述推动阀外壳内部设置有一个活塞块，活塞块的一端设置有一个膨胀顶杆，膨胀顶杆的一端设置有一个锥形的膨胀头，其中膨胀头的锥形底端位于推动片的半球面端部；膨胀头的锥形侧面与推动片的内侧面接触；所述膨胀顶杆的中部为空心结构，在所述推动阀外壳的一端部设置有一个滑动孔，所述滑动孔的内侧设置有一个进气阀用于给活塞块的移动提供压力；所述传感组件包括一个传感阀块，所述传感阀块的侧壁与连接套的内壁之间滑动密封连接，在连接套的尾部设置有一个封闭板，封闭板上设置有一个加压阀，传感阀块与连接套的尾部之间构成一个加压区间，通过加压阀进行加压，在传感阀块的中部设置有一个弹性应变片，弹性应变片的表面与连接套的轴线垂直，所述传感组件还包括一个应变顶杆，所述应变顶杆与膨胀顶杆中部的滑动孔滑动连接，应变顶杆的一端穿过传感阀块外壳顶压在弹性应变片上，应变顶杆的另一端设置有一个锥形的顶块，所述顶块的尾部设置有一个环形的凸起平台，所述凸起平台与膨胀头的端部之间设置有一个铝质的补偿片。
作为本发明的进一步改进，所述连接套外部还连接有一个支撑套，所述支撑套包括一个环形的支撑圈，所述支撑圈上环形阵列设置有若干组挤压螺杆，在螺杆的端部设置有一个滑动杆，所述滑动杆上滑动连接有一个压块，所述压块的内部设置有一个连接槽，连接槽的底部与滑动杆的端部之间设置有压紧弹簧，压紧弹簧将挤压片朝向连接套推动。
作为本发明的进一步改进，所述挤压片通过一个连接关节与连接套端部之间活动连接，连接关节的两端通过铰链与挤压片和连接套之间活动连接，在连接关节的外侧设置有一个转动垫片，转动垫片上设置有一个接触槽，所述压块的端部嵌入到接触槽内。
作为本发明的进一步改进，所述推动阀外壳内壁镶嵌有一个不锈钢材质的变形套，在推动阀外壳内壁对应变形套的连接位置还设置有一个环形的压力槽，变形套位于压力槽内侧的环形开口处；所述活塞块与变形套的内壁之间滑动密封连接，所述推动阀外壳上还设置有一个单向阀，通过单向阀为压力槽和变形套之间的环形加压空间内进行加压。
作为本发明的进一步改进，所述传感阀块包括阀块头和尾盖，所述尾盖通过螺纹连接于阀块头的尾部，所述弹性应变片的边缘夹持于阀块头和尾盖的接合面上。
作为本发明的进一步改进，所述应变顶杆与弹性应变片的接触端部上设置有一个接触板，接触板与弹性应变片表面接触。
作为本发明的进一步改进，所述顶块的尾部设置有一个柱形的滑动柱，所述膨胀顶杆的端部设置有一个柱形的滑动槽，滑动柱与滑动槽之间滑动连接，所述滑动柱的尾部与滑动槽的底部之间设置有支撑弹簧。
作为本发明的进一步改进，所述推动阀外壳的一端部设置有一个连接柱，所述连接柱的一端部设置有一个固定槽A，所述连接柱与固定槽A之间通过螺纹固定连接，所述连接柱的另一端部设置有一个固定槽B，所述固定槽B与推动环的外壁之间通过螺纹连接。
作为本发明的进一步改进，所述挤压片的端部内侧设置有一个磁铁块，磁铁块上设置有镶嵌槽，所述推动片的端部通过磁力吸入到镶嵌槽中。
本发明的有益效果是：
1、本发明只需要在混凝土墙面加工一个圆板形的凹槽就可以实现对混凝土硬度的测试，对混凝土的创伤更低，而且相比于深孔结构，本结构的测试孔更容易修复。
2、支持套结构可以实现对挤压片的回位，从而降低本结构相对测试孔安装的难度，同时也可以为推动片扩张时提供良好的阻尼和预紧力。
3、变形套结构可以通过调整变形套内壁压力槽的压力，改变变形套对活塞块密封件的挤压，从而实现对活塞块滑动阻尼的调整，从而实现对应变顶杆的定位固定。
4、作为本发明的进一步改进，所述推动片通过一个连接关节与连接套端部之间活动连接，连接关节的两端通过铰链与推动片和连接套之间活动连接，在连接关节的外侧设置有一个转动垫片，转动垫片上设置有一个接触槽，所述压块的端部嵌入到接触槽内，连接关节结构为推动片的展开量和展开半径提供了保证，防止单关节结构下推动片展开过度与挤压片发生分离。
5、传感阀块为分离结构，可以方便的实现应变片的拆卸。
6、接触板可以提高与应变片的接触面积，降低应变片破损的可能性。
7、滑动柱尾部的支撑弹簧结构可以为顶块以及应变顶杆提供一定的弹性挤压力，以保证应变顶杆可以与测试表面充分压紧接触，防止应变顶杆快速伸出导致的应变片形变过大而损坏，同时使得数据精准度降低。
8、连接柱可以方便推动阀外壳、推动环距离的调整，同时便于推动阀外壳、推动环的拆卸。
9、补偿片可以膨胀头提供一定的高压力支撑，相比于单组支撑弹簧结构，补偿片结构可以获得极限值更高的压力、硬度对比曲线。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图中：1、连接套；2、连接关节；3、挤压片；4、磁铁块；5、支撑套；6、螺杆；7、压块；8、转动垫片；9、推动阀外壳；10、变形套；11、活塞块；12、进气阀；13、滑动孔；14、阀块头；15、尾盖；16、弹性应变片；17、接触板；18、加压区间；19、加压阀；20、单向阀；21、应变顶杆；22、膨胀顶杆；23、连接柱；24、推动环；25、推动片；26、支撑弹簧；27、滑动柱；28、膨胀头；29、补偿片。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本结构为一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其包括夹紧组件、涨紧组件、推动组件、传感组件等4部分，这4个部分均通过连接套1安装到一起；其中夹紧组件设置于连接套1的一端部，夹紧组件包括若干挤压片3，挤压片3相对连接套1的纵向轴线环形阵列设置，挤压片3的横截面为弧形结构，挤压片3的尾部通过一个弧形的连接关节2与连接套1的端部之间转动连接；
所述涨紧组件包括一个涨紧套，所述涨紧套包括一个推动环24，推动环24的端部设置有若干条形的推动片25，推动片25相对推动环24环形阵列设置，推动片25与推动环24之间为一体结构，所述推动片25的端部截面为柱形，在挤压片3的内侧设置有一个磁铁块4，所述推动片25的端部通过磁力吸入到镶嵌槽中，在磁铁块4上设置有截面为柱形结构的镶嵌槽，推动片25的端部嵌入到镶嵌槽中；
在连接关节2的外侧设置有一个转动垫片8，转动垫片8上设置有一个接触槽，所述连接套1外部还连接有一个支撑套5，所述支撑套5包括一个环形的支撑圈，所述支撑圈上环形阵列设置有若干组挤压螺杆6，在螺杆6的端部设置有一个滑动杆，所述滑动杆上滑动连接有一个压块7，所述压块7的内部设置有一个连接槽，连接槽的底部与滑动杆的端部之间设置有压紧弹簧，通过压紧弹簧，使得压块7的端部压紧于接触槽中；
所述推动组件包括一个推动阀，所述推动阀包括一个推动阀外壳9，推动阀外壳9的一端部与涨紧套的推动环24之间固定连接，所述推动阀外壳9内部设置有一个活塞块11，所述推动阀外壳9内壁镶嵌有一个不锈钢材质的变形套10，在推动阀外壳9内壁对应变形套10的连接位置还设置有一个环形的压力槽，变形套10位于压力槽内侧的环形开口处；所述活塞块11与变形套10的内壁之间滑动密封连接，所述推动阀外壳9上还设置有一个单向阀20，通过单向阀20为压力槽和变形套10之间的环形加压空间内进行加压；
活塞块11的一端设置有一个膨胀28顶杆22，膨胀28顶杆22的一端设置有一个锥形的膨胀28头，其中膨胀28头的锥形底端位于推动片25自由转动端部，膨胀28头的锥形侧面与推动片25的内侧面接触；所述膨胀28顶杆22的中部为空心结构，在所述推动阀外壳9的一端部设置有一个滑动孔13，所述滑动孔13的内侧设置有一个进气阀12用于给活塞块11的移动提供压力；
所述传感组件包括一个传感阀块，所述传感阀块的侧壁与连接套1的内壁之间滑动密封连接，在连接套1的尾部设置有一个封闭板，封闭板上设置有一个加压阀19，传感阀块与连接套1的尾部之间构成一个加压区间18，通过加压阀19进行加压，在传感阀块的中部设置有一个弹性应变片16，所述传感阀块包括阀块头14和尾盖15，所述尾盖15通过螺纹连接于阀块头14的尾部，所述弹性应变片16的边缘夹持于阀块头14和尾盖15的接合面上，弹性应变片16的表面与连接套1的轴线垂直；
所述传感组件还包括一个应变顶杆21，所述应变顶杆21与膨胀28顶杆22中部的滑动孔13滑动连接，应变顶杆21的一端穿过传感阀块外壳顶压在弹性应变片16上，所述应变顶杆21与弹性应变片16的接触端部上设置有一个接触板17，接触板17与弹性应变片16表面接触，应变顶杆21的另一端设置有一个锥形的顶块，所述顶块的尾部设置有一个环形的凸起平台，所述凸起平台与膨胀28头的端部之间设置有一个铝制的补偿片29，所述凸起平台的尾部设置有一个柱形的滑动柱27，所述膨胀28顶杆22的端部设置有一个柱形的滑动槽，滑动柱27与滑动槽之间滑动连接，所述滑动柱27的尾部与滑动槽的底部之间设置有支撑弹簧26。
本设备工作时，首先是准备状态：首先通过加压阀19排出连接套1尾部的气体，使得整个传感阀块缩回，同时，借助于压块7的弹性挤压，使得连接关节2、挤压片3收拢，挤压片3与推动片25通过磁力链接，因为挤压片3的推动，使得推动片25互相收拢，同时带动推动环24后退，推动环24带动推动阀外壳9后退，实现整个设备的收拢；
随后是调零状态，在混凝土表面加工一个圆板形的测试凹槽，将本设备通过相关支架放置，此时通过加压阀19对连接套1尾部进行加压，使得传感阀块移动，进而推动推动阀外壳9和推动环24的移动，通过推动环24上推动片25的挤压使得整个夹紧机构也就是连接关节2和挤压片3的展开，使得挤压片3与测试凹槽的内侧壁接触，并使得膨胀28头定心；定心后的膨胀28头对推动应变顶杆21使得弹性应变片16受压；当加压阀19的工作压力曲线接近于弹性应变片16的受压值时，关闭加压阀19，同时对弹性应变片16的压力数据进行归零，于此同时，通过单向阀20进行加压，令变形套10形变，提高变形套10与活塞块11之间的摩擦力；于此同时，通过进气阀12和加压阀19同步以相同压力、时间曲线加压，使得膨胀28顶杆22推动膨胀28头移动；为了给膨胀28头提供一定的支撑应力，又不至于膨胀28头支撑应力过大没有移动区间，所以设置了铝质的补偿片29，满足了应力挤压的需要；当满足支撑弹簧26完全被压缩，膨胀28头与补偿片29完全接触时、而且进气阀12和加压阀19压力的增加对弹性应变片16变化值的影响趋近于0时，记录此时的进气阀12压力值P；
在实验室中，同样通过本方法，测定不同硬度混凝土的进气阀12最大压力值；将不同标准混凝土的标准硬度指标H与压力值P进行H/P的线性作图，因为不同硬度混凝土的受压能力会有不同，通过现场进气阀12压力值P与H/P的线性图进行对比就可以获得硬度值。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其特征是：包括夹紧组件、涨紧组件、推动组件、传感组件和连接套；其中所述夹紧组件设置于连接套的一端部，所述夹紧组件包括若干组挤压片，挤压片相对连接套的纵向轴线环形阵列设置，挤压片的横截面为弧形结构，挤压片的尾部与连接套的端部之间转动连接；所述涨紧组件包括一个涨紧套，所述涨紧套包括一个推动环，推动环的端部设置有若干条形的推动片，推动片相对推动环环形阵列设置，推动片与推动环之间为一体结构，所述推动片的端部截面为柱形，在挤压片的内侧设置有一个截面为柱形结构的镶嵌槽，推动片的端部嵌入到镶嵌槽中；所述推动组件包括一个推动阀，所述推动阀包括一个推动阀外壳，推动阀外壳的一端部与涨紧套的推动环之间固定连接，所述推动阀外壳内部设置有一个活塞块，活塞块的一端设置有一个膨胀顶杆，膨胀顶杆的一端设置有一个锥形的膨胀头，其中膨胀头的锥形底端位于推动片的半球面端部；膨胀头的锥形侧面与推动片的内侧面接触；所述膨胀顶杆的中部为空心结构，在所述推动阀外壳的一端部设置有一个滑动孔，所述滑动孔的内侧设置有一个进气阀用于给活塞块的移动提供压力；所述传感组件包括一个传感阀块，所述传感阀块的侧壁与连接套的内壁之间滑动密封连接，在连接套的尾部设置有一个封闭板，封闭板上设置有一个加压阀，传感阀块与连接套的尾部之间构成一个加压区间，通过加压阀进行加压，在传感阀块的中部设置有一个弹性应变片，弹性应变片的表面与连接套的轴线垂直，所述传感组件还包括一个应变顶杆，所述应变顶杆与膨胀顶杆中部的滑动孔滑动连接，应变顶杆的一端穿过传感阀块外壳顶压在弹性应变片上，应变顶杆的另一端设置有一个锥形的顶块，所述顶块的尾部设置有一个环形的凸起平台，所述凸起平台与膨胀头的端部之间设置有一个铝质的补偿片；
所述连接套外部还连接有一个支撑套，所述支撑套包括一个环形的支撑圈，所述支撑圈上环形阵列设置有若干组挤压螺杆，在螺杆的端部设置有一个滑动杆，所述滑动杆上滑动连接有一个压块，所述压块的内部设置有一个连接槽，连接槽的底部与滑动杆的端部之间设置有压紧弹簧，压紧弹簧将挤压片朝向连接套推动；
所述推动阀外壳内壁镶嵌有一个不锈钢材质的变形套，在推动阀外壳内壁对应变形套的连接位置还设置有一个环形的压力槽，变形套位于压力槽内侧的环形开口处；所述活塞块与变形套的内壁之间滑动密封连接，所述推动阀外壳上还设置有一个单向阀，通过单向阀为压力槽和变形套之间的环形加压空间内进行加压。
2.如权利要求1所述的一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其特征是：所述挤压片通过一个连接关节与连接套端部之间活动连接，连接关节的两端通过铰链与挤压片和连接套之间活动连接，在连接关节的外侧设置有一个转动垫片，转动垫片上设置有一个接触槽，所述压块的端部嵌入到接触槽内。
3.如权利要求1所述的一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其特征是：所述传感阀块包括阀块头和尾盖，所述尾盖通过螺纹连接于阀块头的尾部，所述弹性应变片的边缘夹持于阀块头和尾盖的接合面上。
4.如权利要求1所述的一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其特征是：所述应变顶杆与弹性应变片的接触端部上设置有一个接触板，接触板与弹性应变片表面接触。
5.如权利要求1所述的一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其特征是：所述顶块的尾部设置有一个柱形的滑动柱，所述膨胀顶杆的端部设置有一个柱形的滑动槽，滑动柱与滑动槽之间滑动连接，所述滑动柱的尾部与滑动槽的底部之间设置有支撑弹簧。
6.如权利要求1所述的一种建筑用混凝土墙面硬度测试机， 其特征是：所述推动阀外壳的一端部设置有一个连接柱，所述连接柱的一端部设置有一个固定槽A，所述推动阀外壳与固定槽A之间通过螺纹固定连接，所述连接柱的另一端部设置有一个固定槽B，所述固定槽B与推动环的外壁之间通过螺纹连接。
7.如权利要求1所述的一种建筑用混凝土墙面硬度测试机，其特征是：所述挤压片的端部内侧设置有一个磁铁块，磁铁块上设置有镶嵌槽，所述推动片的端部通过磁力吸入到镶嵌槽中。
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