CN111337320A - 可自动制备特定饱和度试件的试验装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
可自动制备特定饱和度试件的试验装置及测试方法，所述试验装置包括：试验箱，用于对放入试验腔内的试件进行饱和度测试；湿度控制单元，包括湿度传感器、加湿器、湿度控制器以及水箱，用于控制试验腔内的湿度；温度控制单元，包括温度传感器、电热管和温度控制器，用于控制试验腔内温度；质量检测单元，包括测试底座和质量传感器，用于将置于测试底座上的质量信号传输给饱和度控制单元；以及饱和度控制单元，包括数据处理器和信号转换器，用于控制试验箱内的温度和湿度的同时测量试件的质量变化；所述测试方法包括以下步骤：混凝土试件预处理后放入试验箱，并根据含水饱和度计算公式制备所需试样。本发明的有益效果是：自动制备特定饱和度试件。
Description
技术领域
本发明属于混凝土试件制作领域，具体涉及一种自动制备特定饱和度试件的试验装置及测试方法。
背景技术
混凝土材料所处环境中有害离子等介质在材料中的渗透、毛细吸收等迁移过程与混凝土材料的耐久性能劣化息息相关。有害离子的传输需要借助存在于孔隙内的液态水才能迁移。研究水分的迁移对耐久性能分析特别重要，在含水饱和度较高时，有害气体在液态水的阻隔作用下很难向混凝土材料内部迁移，而离子很容易借助较多充满水分的孔隙像混凝土内部传输。因此混凝土耐久性能劣化的机理过程受服役环境的影响很大，且含水饱和度不同的环境下材料耐久性影响规律也不同。
在科研实验中，科研人员若想以某一个特定的含水饱和度混凝土试件进行试验，则该特定的含水饱和度混凝土试件的制备十分不易。但是目前为止并没有比较完备的方法来制备特定饱和度混凝土试件，普遍存在着费人力，精度低，含水分布不均匀的问题。因此迫切地需要一种比较完备的自动化方法来制备特定饱和度混凝土试件。
目前制备不同含水饱和度混凝土试件的方法，步骤为：首先用水将混凝土试件饱和，然后放入恒温60℃的烘箱内烘烤，以至于混凝土试件部分失水来达到不同的含水饱和度。但是这种方法存在几个最大的缺点：1.混凝土试件内外受热不均匀，导致混凝土试件内外含水饱和度不一致。2.需要人工每隔几个小时将混凝土试件取出进行称重，不仅耗时耗力，而且取出的时候会对试件造成影响。
中国专利公布号[CN 105115793 A]，公布日是2015年12月02日，名称为“一种快速制备不同含水饱和度试样的方法”其发明虽能快速制备不同含水饱和度的试样问题，但是存在以下几点问题：1.并没有解决如何准确获得特定饱和度混凝土试件，不能满足科研人员需要的某种特定饱和度的试件。2.在制备不同含水饱和度试件的时候需要每隔12小时取出试样称重，取出过程中难免对试件造成影响，并且耗时耗力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现自动化并准确获得特定饱和度试件的方法，制备的混凝土试件含水率分布均匀，并且在制备试件过程中无需将试件取出称重，省时省力。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于，包括：
试验箱，其箱体外壳为夹层式结构，箱体内腔设有至少一个试验腔，用于对放入试验腔内的试件进行饱和度测试；
湿度控制单元，包括湿度传感器、加湿器、湿度控制器以及水箱，湿度传感器设置于试验腔内，并且湿度传感器的信号传输端口与饱和度控制单元的信号输入端口电连接，用于将试验腔内的湿度信号传输给饱和度控制单元；加湿器悬装于试验腔顶上，其进水口与湿度控制器的出水口管路连通，湿度控制器的进水口与水箱的出水口管路连通；湿度控制器的信号输入端与饱和度控制单元的湿度信号输出端口电连接，用于控制试验腔内的湿度；
温度控制单元，包括温度传感器、电热管和温度控制器，其中温度传感器设置于试验腔内，温度传感器的信号传输端口与饱和度控制单元的信号输入端口电连接，用于将检测的试验腔内的温度数据传输给饱和度控制单元；温度控制器的信号输出端口与电热管的控制端口电连接，用于向电热管发送指令控制其工作；温度控制器的信号输入端口与饱和度控制单元的温度信号输出端口电连接，用于将温度数据传输给饱和度控制单元或接受饱和度控制单元的命令反馈给电热管，以控制试验腔内的温度；
质量检测单元，包括测试底座和质量传感器，其中质量传感器设置在测试底座与试验腔底板之间，且质量传感器的信号传输端与饱和度控制单元相应的信号输入端电连接，用于将置于测试底座上的质量信号传输给饱和度控制单元；
以及饱和度控制单元，包括数据处理器和信号转换器，所述数据处理器通过信号转换器与所述湿度传感器、温度传感器以及质量传感器信号连接，用于控制试验箱内的温度和湿度，进而控制试件的饱和度。
所述箱体的外壳为夹层式结构，分为三层，其中内层为不锈钢材质，中间层为隔热材质，最外层为不锈钢材质；所述隔热材质填充在不锈钢板之间的空隙内。
所述箱体的内腔为从上到下的多层结构，层与层之间通过不锈钢板隔离；每层箱体的顶部中间位置设有一个用于安装加湿器的湿度安装底座，所述加湿器下端出水口设有一个可将水雾化的加湿头，所述加湿器与湿度安装底座相连，加湿器的进水口通过湿度安装底座与水管的一端相连通，所述水管的另一端一直延伸到试验箱外与所述湿度控制器的出水口相连通。
每层箱体的底部中间位置设有一个传感器底座，所述传感器底座上安装一个湿度传感器和温度传感器，并且所述传感器底座的中心与所述加湿器位置投影重合，传感器底座与层间不锈钢板通过螺栓连接。
所述箱体的左右两个侧壁分别设有卡扣，用于固定电热管；所述电热管均匀地分布在箱体结构的左右两侧，所述电热管均通过电线与所述温度控制器相连接；所述电热管的左右两侧分别通过卡扣设置在箱体左右两侧壁上。
每层试验腔底板上均设有多个放置试件的圆盘，所述圆盘的外圈设有向上凸起的挡片；所述圆盘下方设有一质量传感器，所述质量传感器的上下两端分别与圆盘和安装底座连接。
试验箱底部设有四个支脚。
所述信号转换器包括温度信号转换器、湿度信号转换器和质量信号转换器，其中：
温度信号转换器的信号输入端与温度传感器的信号输出端相连接，温度信号转换器的信号输出端与数据处理器的信号输入端电连接，用于将温度信号转换为电信号后传输给数据处理器；
湿度信号转换器的信号输入端与湿度传感器的信号输出端相连接，湿度信号转换器的信号输出端与数据处理器的信号输入端电连接，用于将湿度信号转换为电信号后传输给数据处理器；
质量信号转换器的信号输入端与质量传感器的信号输出端相连接，质量信号转换器的信号输出端与数据处理器的信号输入端电连接，用于将质量信号转换为电信号后传输给数据处理器。
根据本发明所述的一种自动制备特定饱和度试件的试验装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)试件的前期准备：首先做好混凝土的制备，将制备好的混凝土倒入PVC管模具中，放入混凝土养护室中养护；养护完成后将混凝土试件进行切割制成待制备试件；
2)将切割好的待制备试件放入水中饱和，待试件饱和后，将混凝土试件取出、擦拭干表面水分然后放入试验箱中的质量传感器上称重，由记录质量为m1；
3)调节试验箱的温度，此时关闭试验箱的箱门，待箱内温度升高后将混凝土试件烘干，直到混凝土试件的质量稳定不再下降时，由记录此时混凝土试件的质量为m2；此时可调节加湿器开始工作；湿度从0％开始增加，增加一定量的湿度后，维持当前湿度，等待试件吸水至质量恒定后继续增加湿度；
4)计算混凝土含水饱和度的公式为：
其中m1为浸水饱和后的混凝土试件质量(g)；m2为烘干状态下的混凝土试件的质量(g)；mh为某一混凝土配合比所需要达到的目标质量(g)；
假若需要制备目标含水饱和度为a％的混凝土试块，通过上述公式可以计算得待制备混凝土试件目标质量为：
mh＝(m1-m2)×a％+m2 (2)；
5)由湿度控制器控制试验箱的湿度，混凝土试件会因吸水而质量增加，此时读取质量传感器上制备中混凝土质量为mi；
当mi＜mh时，则湿度控制器控制加湿器继续增加湿度，以增大混凝土试件的吸水量；
当mi＞mh时，则湿度控制器控制加湿器继续降低湿度，以减小混凝土试件的吸水量；
当
时，则湿度控制器控制加湿器维持当前湿度，可以认为所得试件为含水饱和度a％的目标试件；
6)试验结束后，将已制备好的试件取出，并用铝箔纸包裹住试块，并用透明胶带缠绕好，以防止水分散失；
其中，步骤3)中当相隔相同时间连续多次测量试件的质量，质量的偏差范围在0.03g之内即认为质量达到稳定。
若所述试件为长方体的混凝土，则试件的底面边长可在0-106mm之间任意调整，高度可在0-150mm之间任意调整；若试验混凝土试件为圆柱体试件，则试件的底面直径可在0-150mm之间任意调整，高度在0-150mm之间任意调整。
本发明根据溶液的气-液平衡原理，将试件放入一定湿度的环境当中，试件中的水分和环境当中的水分会达到一种平衡状态，进而使混凝土试件的含水饱和度升高或降低，当恒定环境的湿度不变时，经过一段时间后混凝土的饱和度就会趋于稳定，进而得到了当前环境湿度下的该混凝土饱和度。
本发明通过控制环境湿度，通过湿度来调节混凝土试件的含水饱和度，这样相比传统通过烘烤强迫水分散失而言，该方法制得的试样含水分布均匀，含水饱和度精确高。
本发明特点：1.自动化：无需人为每隔一段时间将混凝土试件取出测量重量，既省时省力，也避免了在取出混凝土称重时对混凝土造成的影响，最大程度减少了人为因素对试件制备产生的影响。2.可制备特定饱和度试件：可以根据科研人员的需求，制备特定饱和度的混凝土试件。对比于现有的一些传统制备方法，本方法合理得解决了制备实验所需特定饱和度的混凝土试块，对于科研的帮助很大。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明结构框架图；
图3为本发明试验箱正视断面图；
图4为本发明试验箱侧视断面图；
图5为本发明试验箱外壳局部示意图；
图6为本发明温度、湿度传感器示意图；
图7为本发明加湿器示意图；
图8为本发明混凝土放置盘示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参照附图：
实施例1本发明所述的一种自动制备特定饱和度试件的试验装置，包括：
试验箱，其箱体外壳为夹层式结构，箱体内腔设有至少一个试验腔，用于对放入试验腔内的试件进行饱和度测试；
湿度控制单元，包括湿度传感器9、加湿器13、湿度控制器18以及水箱17，湿度传感器9设置于试验腔内，并且湿度传感器9的信号传输端口与信号转换器相应的信号输入端口电连接，用于将试验腔内的湿度信号传输给饱和度控制单元；加湿器13悬装于试验腔顶上，其进水口与湿度控制器18的出水口管路连通，湿度控制器18的进水口与水箱17的出水口管路连通；湿度控制器18的信号输入端与饱和度控制单元的数据处理器20的湿度信号传输端口电连接，试验腔内的湿度信号先传给湿度信号转换器，接下来传给数据处理器，然后再传给传给湿度控制器，以此来控制试验腔内的湿度；
温度控制单元，包括温度传感器8、电热管1和温度控制器19，其中温度传感器8设置于试验腔内，温度传感器8的信号传输端口与信号转换器相应的信号输入端口电连接，用于将检测的试验腔内的温度数据传输给饱和度控制单元；温度控制器19的控制端口与电热管1的控制端口电连接，用于向电热管1发送指令控制其工作；温度控制器19的信号输入端口与饱和度控制单元的数据处理器20的温度信号传输端口电连接，用于将温度数据传输给饱和度控制单元或接受饱和度控制单元的命令反馈给电热管，以控制试验腔内的温度；
质量检测单元，包括测试底座5和质量传感器25，其中质量传感器25设置在测试底座与试验腔底板之间，且质量传感器25的信号传输端与饱和度控制单元相应的信号输入端电连接，用于将置于测试底座上的质量信号传输给饱和度控制单元；其中，所述试验腔底板指的是层间不锈钢板；
以及饱和度控制单元，包括数据处理器20和信号转换器，所述数据处理器通过信号转换器与所述湿度传感器9、温度传感器8以及质量传感器25信号连接，用于测量试验腔内温度和湿度的变化，进而控制试件的饱和度。
所述信号转换器包括温度信号转换器14、湿度信号转换器15和质量信号转换器16，其中：
温度信号转换器14的信号输入端与温度传感器的信号输出端相连接，温度信号转换器14的信号输出端与数据处理器20的信号输入端电连接，用于将温度信号转换为电信号后传输给数据处理器；
湿度信号转换器15的信号输入端与湿度传感器的信号输出端相连接，湿度信号转换器15的信号输出端与数据处理器20的信号输入端电连接，用于将湿度信号转换为电信号后传输给数据处理器；
质量信号转换器16的信号输入端与质量传感器25的信号输出端相连接，质量信号转换器16的信号输出端与数据处理器20的信号输入端电连接，用于将质量信号转换为电信号后传输给数据处理器。
所述箱体的外壳为夹层式结构，分为三层，其中内层10为不锈钢材质，中间层11为隔热材质，最外层12为不锈钢材质；所述隔热材质填充在不锈钢板之间的空隙内。
所述箱体的内腔为从上到下的多层结构，层与层之间通过不锈钢板26隔离；每层箱体的顶部中间位置设有一个用于安装加湿器的湿度安装底座23，所述加湿器13下端出水口设有一个可将水雾化的加湿头24，所述加湿器与湿度安装底座23相连，加湿器13的进水口通过湿度安装底座23与水管27的一端相连通，所述水管27的另一端一直延伸到试验箱外与所述湿度控制器18的出水口相连通。
每层箱体的底部中间位置设有一个传感器底座7，所述传感器底座7上安装一个湿度传感器9和温度传感器8，并且所述传感器底座7的中心与所述加湿器13位置投影重合，传感器底座7与层间不锈钢板26通过螺栓连接。
所述箱体的左右两个侧壁分别设有卡扣21，用于固定电热管1；所述电热管1均匀地分布在箱体结构的左右两侧，所述电热管1均通过电线与所述温度控制器19相连接；所述电热管1的左右两侧分别通过卡扣21设置在箱体左右两侧壁上。
每层试验腔底板上均设有多个放置试件的圆盘4，所述圆盘4的外圈设有向上凸起的挡片3；所述圆盘下方设有一质量传感器25，所述质量传感器25的上下两端分别与圆盘4和质量传感器底座5连接。
试验箱底部设有四个支脚6。
实施例2本实施例所述的一种自动制备特定饱和度试件的试验装置，包括试验箱、信号转换器、数据处理器、湿度控制器、温度控制器和水箱等。
所述试验箱箱体内腔分为四层，每层作为一个独立的试验腔；层与层之间通过不锈钢板26隔离。每一层试验腔的顶部中间位置设有一个加湿器13，所述加湿器下端设有一个可以将水雾化的加湿头24，所述加湿器与湿度安装底座23的相连，所述加湿器13通过湿度安装底座23与水管27的一端相连通，所述水管27由不锈钢制成，另一端一直延伸到试验箱外与所述湿度控制器18相连。
所述箱体每一层试验腔的底部中间位置分别设有一个湿度传感器9和温度传感器8，湿度传感器9和温度传感器8同时固定在传感器底座7上，所述传感器底座7的中心与所述加湿器13位置投影重合，传感器底座7与层间不锈钢板26通过螺栓连接。
所述箱体的左右两个侧壁分别设有电热管1，所述电热管1均匀地分布在箱体结构的左右两侧，所述电热管1均通过电缆与所述温度控制器19电连接。所述电热管1的左右两侧分别装有一个不锈钢的卡扣21，通过卡扣21将电热管1与箱体内侧壁连接。
每层试验腔均设有四个放置圆柱形混凝土试件2的圆盘4，所述圆盘为不锈钢材质制成，并且圆盘4的直径为150mm，所述圆盘的外圈设有向上凸起的挡片3。混凝土的试件2居中放置在所述圆盘4中。所述圆盘下方设有一质量传感器25，所述质量传感器25的上下两端分别与圆盘4和质量传感器底座5连接。
所述试验箱的箱体外壳为夹层式，分为三层。其中内层10为不锈钢材质，中间层11为隔热材质，最外层12为不锈钢材质。所述隔热材质将不锈钢板之间的空隙填充满，不留下空隙。
所述信号转换器包括温度信号转换器14、湿度信号转换器15、质量信号转换器16。温度信号转换器14的功能是将试验箱中的温度传感器8测得混凝土试件2的温度信号转化为电信号，并且进一步将电信号传输给数据处理器20。湿度信号转换器15的功能是将试验箱中的湿度传感器9测得混凝土试件2的质量信号转化为电信号，并且进一步将电信号传输给数据处理器20。质量信号转换器16的功能是将试验箱中的质量传感器25测得混凝土试件2的质量信号转化为电信号，并且进一步将电信号传输给数据处理器20。
温度控制器19与试验箱中的电热管1相连，通过数据处理器20给予的温度反馈信息调节箱体内的温度。其中湿度控制器18一端与试验箱中的加湿器13相连，另一端与水箱17相连，通过数据处理器20给予的温度反馈信息调节箱体内的湿度。
所述混凝土试件2可以为长方体，底面边长可在0-106mm之间任意调整，高度可在0-150mm之间任意调整；若试验混凝土试件为圆柱体试件，则底面直径可在0-150mm之间任意调整，高度在0-150mm之间任意调整。
所述试验箱底部设有四个支脚6。
所述试验箱均使用304不锈钢材质。
实施例3根据实施例1所述的一种自动制备特定饱和度试件的试验装置的测量方法，包括以下步骤：
1)试件的前期准备：首先做好混凝土的制备，将制备好的混凝土倒入直径105mmPVC管模具中，放入混凝土养护室中养护28天；养护完成后将混凝土试件进行切割制成直径105mm，高度20mm的待制备试件；
2)将切割好的待制备试件水中饱和，待试件饱和后，将混凝土试件取出、擦拭干表面水分然后放入多功能制备箱中的质量传感器上称重，由记录质量为m1；
3)调节多功能制备箱的温度为60℃，此时关闭试验箱的箱门，待箱内温度升高后将混凝土试件烘干，直到混凝土试件的质量稳定不再下降时，由记录此时混凝土试件的质量为m2；此时可调节加湿器开始工作；湿度从0％开始增加，增加一定量的湿度后，维持当前湿度，等待试件吸水至质量恒定后继续增加湿度；
4)计算混凝土含水饱和度的公式为：
其中m1为浸水饱和后的混凝土试件质量，g；m2为烘干状态下的混凝土试件的质量，g；mh为某一混凝土配合比所需要达到的目标质量，g；
假若需要制备目标含水饱和度为a%的混凝土试块，通过上述公式可以计算得待制备混凝土试件目标质量为：
mh＝(m1-m2)×a％+m2 (2)；
5)由控制试验箱的湿度，混凝土试件会因吸水而质量增加，此时读取质量传感器上制备中混凝土质量为mi；
当mi＜mh时，则湿度控制器控制加湿器继续增加湿度，以增大混凝土试件的吸水量；
当mi＞mh时，则湿度控制器控制加湿器继续降低湿度，以减小混凝土试件的吸水量；
当
时，则湿度控制器控制加湿器维持当前湿度，可以认为所得试件为含水饱和度a％的目标试件；
6)试验结束后，将已制备好的试件取出，并用铝箔纸包裹住试块，并用透明胶带缠绕好，以防止水分散失；
其中，步骤3)中当相隔相同时间连续3多次测量试件的质量，质量的偏差范围在0.03g之内即认为质量达到稳定。
调节烘箱温度为60℃是为了避免温度过高对待制备试件的细观结构造成破坏，减小实验误差。
所述试件为长方体的混凝土，底面边长可在0-106mm之间任意调整，高度可在0-150mm之间任意调整；若试验混凝土试件为圆柱体试件，则底面直径可在0-150mm之间任意调整，高度在0-150mm之间任意调整。
实施例4本实施例下面以如下表1所述的配合比混凝土试件为例，来制备含水饱和度为60％的试验试样，对本发明做进一步说明。
表1混凝土试件成分表：
按照表1中混凝土的配合比制作好混凝土试块，在标准养护室养护28天后，用钻孔取芯机钻出直径为50mm的圆柱体混凝土，利用切割机将混凝土切割成直径50mm，高度为50mm的圆柱体待制备试件。
将切割好的待制备试件水中饱和，待试件饱和后，将混凝土试件取出、擦拭干表面水分然后放入多功能制备箱中的质量传感器上称重，由数据处理器记录质量为m1＝109.93g。
调节多功能制备箱的温度为60℃，此时关闭试验箱的箱门，待箱内温度升高后将混凝土试件烘干，直到混凝土试件的质量稳定不再下降时，数据处理器将会记录此时混凝土试件的质量为m2＝100.37g。
计算混凝土含水饱和度的公式为：
根据公式(1)，需制备含水饱和度为60％的该混凝土试件应达到的质量mh＝(m1-m2)×a％+m2＝106.1g。
此时数据处理器控制可调节加湿器开始工作。湿度从0％开始增加。增加一定量的湿度后，维持当前湿度，等待试件吸水至质量恒定后则继续增加湿度。
由试验箱中的质量传感器会实时记录圆柱体混凝土试件的质量mi。
待60％含水饱和度的混凝土试件制备完成后，查看当前混凝土质量为mi＝106.05g。根据判别条件，质量满足公式：
即所得混凝土试件为含水饱和度为60％的混凝土试件。
由实验人员打开试验箱的箱门，将已制备好的试件取出，并用铝箔纸包裹住试块，并用透明胶带缠绕好，以防止水分散失。
调节烘箱温度为60℃是为了避免温度过高对待制备试件的细观结构造成破坏，减小实验误差。
本实施例制备相应的试件时，可以无需人为每隔一段时间将混凝土试件取出测量重量，既省时省力，也避免了在取出混凝土称重时对混凝土造成的影响，最大程度减少了人为因素对试件制备产生的影响；并且可以制备实验所需的60％特定饱和度试件，对于实验的合理性和帮助都很大。
具体实现时，本发明对具体的器件型号不做限制，只要能完成上述功能的元器件均可。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1.可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于，包括：
试验箱，其箱体外壳为夹层式结构，箱体内腔设有至少一个试验腔，用于对放入试验腔内的试件进行饱和度测试；
湿度控制单元，包括湿度传感器、加湿器、湿度控制器以及水箱，湿度传感器设置于试验腔内，并且湿度传感器的信号传输端口与饱和度控制单元的信号输入端口电连接，用于将试验腔内的湿度信号传输给饱和度控制单元；加湿器悬装于试验腔顶上，其进水口与湿度控制器的出水口管路连通，湿度控制器的进水口与水箱的出水口管路连通；湿度控制器的信号输入端与饱和度控制单元的湿度信号输出端口电连接，用于控制试验腔内的湿度；
温度控制单元，包括温度传感器、电热管和温度控制器，其中温度传感器设置于试验腔内，温度传感器的信号传输端口与饱和度控制单元的信号输入端口电连接，用于将检测的试验腔内的温度数据传输给饱和度控制单元；温度控制器的信号输出端口与电热管的控制端口电连接，用于向电热管发送指令控制其工作；温度控制器的信号输入端口与饱和度控制单元的温度信号输出端口电连接，用于将温度数据传输给饱和度控制单元或接受饱和度控制单元的命令反馈给电热管，以控制试验腔内的温度；
质量检测单元，包括测试底座和质量传感器，其中质量传感器设置在测试底座与试验腔底板之间，且质量传感器的信号传输端与饱和度控制单元相应的信号输入端电连接，用于将置于测试底座上的质量信号传输给饱和度控制单元；
以及饱和度控制单元，包括数据处理器和信号转换器，所述数据处理器通过信号转换器与所述湿度传感器、温度传感器以及质量传感器信号连接，用于控制试验箱内的温度和湿度，进而控制试件的饱和度。
2.如权利要求1所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：所述箱体的外壳为夹层式结构，分为三层，其中内层为不锈钢材质，中间层为隔热材质，最外层为不锈钢材质；所述隔热材质填充在不锈钢板之间的空隙内。
3.如权利要求2所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：所述箱体的内腔为从上到下的多层结构，层与层之间通过不锈钢板隔离；每层箱体的顶部中间位置设有一个用于安装加湿器的湿度安装底座，所述加湿器下端出水口设有一个可将水雾化的加湿头，所述加湿器与湿度安装底座相连，加湿器的进水口通过湿度安装底座与水管的一端相连通，所述水管的另一端一直延伸到多功能试验箱外与所述湿度控制器的出水口相连通。
4.如权利要求3所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：每层箱体的底部中间位置设有一个传感器底座，所述传感器底座上安装一个湿度传感器和温度传感器，并且所述传感器底座的中心与所述加湿器位置投影重合，传感器底座与层间不锈钢隔板通过螺栓连接。
5.如权利要求4所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：所述箱体的左右两个侧壁分别设有卡扣，用于固定电热管；所述电热管均匀地分布在箱体结构的左右两侧，所述电热管均通过电线与所述温度控制器相连接；所述电热管的左右两侧分别通过卡扣设置在箱体左右两侧壁上。
6.如权利要求3所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：每层试验腔底板上均设有多个放置试件的圆盘，所述圆盘的外圈设有向上凸起的挡片；所述圆盘下方设有一质量传感器，所述质量传感器的上下两端分别与圆盘和安装底座连接。
7.如权利要求1所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：所述信号转换器包括温度信号转换器、湿度信号转换器和质量信号转换器，其中：
温度信号转换器的信号输入端与温度传感器的信号输出端相连接，温度信号转换器的信号输出端与数据处理器的信号输入端电连接，用于将温度信号转换为电信号后传输给数据处理器；
湿度信号转换器的信号输入端与湿度传感器的信号输出端相连接，湿度信号转换器的信号输出端与数据处理器的信号输入端电连接，用于将湿度信号转换为电信号后传输给数据处理器；
质量信号转换器的信号输入端与质量传感器的信号输出端相连接，质量信号转换器的信号输出端与数据处理器的信号输入端电连接，用于将质量信号转换为电信号后传输给数据处理器。
8.如权利要求3所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置，其特征在于：试验箱底部设有四个支脚。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的可自动制备特定饱和度试件的试验装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)试件的前期准备：首先做好混凝土的制备，将制备好的混凝土倒入PVC管模具中，放入混凝土养护室中养护；养护完成后将混凝土试件进行切割制成待制备试件；
2)将切割好的待制备试件放入水中饱和，待试件饱和后，将混凝土试件取出、擦拭干表面水分然后放入试验箱中的质量传感器上称重，由记录质量为m1；
3)调节试验箱的温度，此时关闭试验箱的箱门，待箱内温度升高后将混凝土试件烘干，直到混凝土试件的质量稳定不再下降时，由记录此时混凝土试件的质量为m2；此时可调节加湿器开始工作；湿度从0％开始增加，增加一定量的湿度后，维持当前湿度，等待试件吸水至质量恒定后继续增加湿度；
4)计算混凝土含水饱和度的公式为：
其中m1为养护完成立即切割后的混凝土试件质量，即浸水饱和后的混凝土试件质量，g；m2为烘干状态下的混凝土试件的质量，g；mh为某一混凝土配合比所需要达到的目标质量，g；
假若需要制备目标含水饱和度为a％的混凝土试块，通过上述公式可以计算得待制备混凝土试件目标质量为：
mh＝(m1-m2)×a％+m2 (2)；
5)由湿度控制器控制试验箱的湿度，混凝土试件会因吸水而质量增加，此时读取质量传感器上制备中混凝土质量为mi；
当mi＜mh时，则湿度控制器控制加湿器继续增加湿度，以增大混凝土试件的吸水量；
当mi＞mh时，则湿度控制器控制加湿器继续降低湿度，以减小混凝土试件的吸水量；
当
时，则湿度控制器控制加湿器维持当前湿度，可以认为所得试件为含水饱和度a％的目标试件；
6)试验结束后，将已制备好的试件取出，并用铝箔纸包裹住试块，并用透明胶带缠绕好，以防止水分散失；
其中，步骤3)中当相隔相同时间连续多次测量试件的质量，质量的偏差范围在0.03g之内即认为质量达到稳定。
10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于：若所述试件为长方体的混凝土，则试件的底面边长可在0-106mm之间任意调整，高度可在0-150mm之间任意调整；若试验混凝土试件为圆柱体试件，则试件的底面直径可在0-150mm之间任意调整，高度在0-150mm之间任意调整。
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