CN111623858A - 土木工程实验用定量取样装置及其使用方法 - Google Patents

土木工程实验用定量取样装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了土木工程实验用定量取样装置及其使用方法，包括用于定量取样的称量取样机构、移动机构、控制器，称量取样机构设置在移动机构顶部，控制器设置在称量取样机构下端且位于移动机构顶部中间位置，还包括用于取样装置支撑的支撑机构和翻转机构。本发明利用水平传感器来检测整个移动座是否处于水平位置，同时通过控制器来控制电动推杆来调整移动座处于水平位置，从而保证整个实验中定量取样的准确度，利用翻转电机转动部通过链轮和链条来带动曲轴进行转动，通过曲轴的转动来带动拉杆将称量取样桶内的样品倒出。

Description

土木工程实验用定量取样装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及土木工程实验领域，特别是涉及土木工程实验用定量取样装置及其使用方法。
背景技术
土木工程是指除房屋建筑以外，为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体；而土木工程在进行实验时需要实验人员在合适的场地搭建相应的建筑模型，然后对此模型进行抗压称重等等的检测，从而进一步的对建设的工程进行了解，因此在进行搭建建筑模型时，需要定量的量取各个建筑材料的用量，从而来进行建筑模型的搭建操作；但是在进行建筑材料定量取样过程中，其样品的重量基本上都比较重且用量可能会较多，因此在对样品定量取出后要有人工将其搬运至搭建模型的位置，因此在此过程中会增加人工的劳动强度。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供土木工程实验用定量取样装置及其使用方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
土木工程实验用定量取样装置，包括用于定量取样的称量取样机构、移动机构、控制器，称量取样机构设置在移动机构顶部，控制器设置在称量取样机构下端且位于移动机构顶部中间位置，还包括用于取样装置支撑的支撑机构和翻转机构，支撑机构设置在移动机构上，且位于称量取样机构下方和控制器前后两侧，翻转机构设置在移动机构顶部另一侧位置。
优选的：翻转机构包括链轮、链条、翻转电机、固定架，固定架下端连接移动机构，翻转电机通过螺栓连接在固定架后侧靠近移动机构的位置，链轮连接称量取样机构和翻转电机转动部，链轮外侧设置有链条，翻转电机与控制器电连接。
如此设置，可以通过翻转电机转动部通过链轮和链条的传动来带动称量取样机构进行转动，从而将称量取样机构内部的取样品倒出。
优选的：翻转机构包括带轮、皮带、翻转电机、固定架，固定架下端连接移动机构，翻转电机通过螺栓连接在固定架后侧靠近移动机构的位置，带轮连接称量取样机构和翻转电机转动部，带轮外侧设置有皮带，翻转电机与控制器电连接。
如此设置，可以通过翻转电机转动部通过带轮和皮带的传动来带动称量取样机构进行转动，从而将称量取样机构内部的取样品倒出。
优选的：称量取样机构包括称量取样桶、曲轴、拉杆、称量架、压力传感器，称量架下端连接移动机构上，压力传感器安装在称量架底部且位于移动机构上，压力传感器的型号为FK-LCL，称量取样桶安装在称量架上端，曲轴通过轴承连接在固定架上，拉杆一端通过轴承连接在称量取样桶另一侧下端，拉杆另一端通过轴承连接在曲轴上，压力传感器与控制器电连接。
如此设置，通过称量取样桶和压力传感器来对原料进行定量的量取，同时通过曲轴和拉杆来将称量取样桶内的取样品倒出。
优选的：移动机构包括移动座、移动轮、移动电机，移动电机通过螺栓连接在移动座底部，移动轮通过键连接在移动电机转动部，移动电机与控制器电连接。
如此设置，通过移动电机转动部带动移动轮进行转动，利用移动轮的转动来带动移动座进行移动，从而带动整个装置进行移动。
优选的：支撑机构包括电动推杆、支撑座、水平传感器，电动推杆固定部通过螺栓连接在移动座上，支撑座通过螺纹连接在电动推杆伸缩部，水平传感器通过螺钉连接在移动座底部四个角的位置，水平传感器的型号为SST400，水平传感器与控制器电连接，电动推杆与控制器电连接。
如此设置，通过电动推杆伸缩部推动支撑座将整个装置进行撑起，同时通过水平传感器来检测整个装置是否处于水平并通过控制器进行调节。
优选的：控制器通过螺钉连接在移动座顶部且位于称量取样机构下方和支撑机构之间位置，所述控制器的型号为STC89C52单片机。
如此设置，利用控制器来控制整个装置进行移动、称量和支撑。
优选的：移动座顶部中间位置开设有两个凹槽，并且支撑机构安装在此位置。
如此设置，通过移动座开设的凹槽可以降低整个装置的高度，并保证整个装置在移动过程中的稳定性。
优选的：称量架上端开设有U型凹口，且其下端从移动座的凹口内插入。
如此设置，通过称量架上的U型凹口可以方便于称量取样桶从其上端取下清理。
优选的：曲轴位于固定架中间位置。
如此设置，利用曲轴的转动来通过拉杆将称量取样桶内的样品倒出。
本发明还提供土木工程实验用定量取样装置的使用方法，包括：在土木工程实验时，由实验人员将需要量取的样品倒入到称量取样桶内，此时称量取样桶重量增加同时通过称量架将压力传递到压力传感器上，通过控制器和压力传感器来对称量取样桶内添加的样品重量进行检测；同时在进行检测时，通过控制器来通过水平传感器来检测移动座是否处于水平，同时通过电动推杆伸缩部来推动支撑座向下移动，将整个装置顶起并保持水平位置，减少在对样品定量测量时的误差；在样品取样结束后，通过电动推杆伸缩部缩短，使移动轮接触地面，通过移动电机转动部带动移动轮进行转动，通过移动轮的转动来带动整个移动座进行移动，从而将整个装置移动到指定位置，然后利用翻转机构来带动曲轴进行转动，利用拉杆在曲轴进行转动时将带动称量取样桶下端的另一侧位置，以称量架上端的U型开口为中心逆时向上转动，将其内部的定量样品倒出至合适位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、利用水平传感器来检测整个移动座是否处于水平位置，同时通过控制器来控制电动推杆来调整移动座处于水平位置，从而保证整个实验中定量取样的准确度；
2、利用翻转电机转动部通过链轮和链条来带动曲轴进行转动，通过曲轴的转动来带动拉杆将称量取样桶内的样品倒出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明土木工程实验用定量取样装置的实施例1结构示意图。
图2是本发明土木工程实验用定量取样装置的实施例2结构示意图。
图3是本发明土木工程实验用定量取样装置的翻转机构实施例1局部零件图。
图4是本发明土木工程实验用定量取样装置的翻转机构实施例2局部零件图。
图5是本发明土木工程实验用定量取样装置的链条实施例1局部零件图。
图6是本发明土木工程实验用定量取样装置的皮带实施例2局部零件图。
图7是本发明土木工程实验用定量取样装置的移动电机局部零件图。
图8是本发明的土木工程实验用定量取样装置的称量架局部零件图。
图9是本发明的土木工程实验用定量取样装置的控制器局部零件图。
图10是本发明的土木工程实验用定量取样装置的电路流程框图。
附图标记说明如下：
1、称量取样机构；2、移动机构；3、支撑机构；4、翻转机构；5、控制器；11、称量取样桶；12、曲轴；13、拉杆；14、称量架；15、压力传感器；21、移动座；22、移动轮；23、移动电机；31、电动推杆；32、支撑座；33、水平传感器；41、链轮；42、链条；43、翻转电机；44、固定架；411、带轮；412、皮带。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步说明：
土木工程实验用定量取样装置，包括用于定量取样的称量取样机构1、移动机构2、控制器5，称量取样机构1设置在移动机构2顶部，控制器5设置在称量取样机构1下端且位于移动机构2顶部中间位置，还包括用于取样装置支撑的支撑机构3和翻转机构4，支撑机构3设置在移动机构2上，且位于称量取样机构1下方和控制器5前后两侧，翻转机构4设置在移动机构2顶部另一侧位置。
实施例1
如图1、图3、图5、图7、图8、图9、图10所示，翻转机构4包括链轮41、链条42、翻转电机43、固定架44，固定架44下端通过焊接连接在移动座21顶部另一侧位置，翻转电机43通过螺栓连接在固定架44后侧靠近移动机构2的位置，链轮41通过键连接在曲轴12前端和翻转电机43转动部，链轮41外侧设置有链条42，翻转电机43与控制器5电连接，可以通过翻转电机43转动部通过链轮41和链条42的传动来带动曲轴12进行转动，从而将称量取样桶11内部的取样品倒出；称量取样机构1包括称量取样桶11、曲轴12、拉杆13、称量架14、压力传感器15，称量架14下端位于移动座21上，压力传感器15安装在称量架14底部且位于移动机构2上，称量取样桶11安装在称量架14上端，曲轴12通过轴承连接在固定架44上，拉杆13一端通过轴承连接在称量取样桶11另一侧下端，拉杆13另一端通过轴承连接在曲轴12上，压力传感器15与控制器5电连接，通过称量取样桶11和压力传感器15来对原料进行定量的量取，同时通过曲轴12和拉杆13来将称量取样桶11内的取样品倒出；移动机构2包括移动座21、移动轮22、移动电机23，移动电机23通过螺栓连接在移动座21底部，移动轮22通过键连接在移动电机23转动部，移动电机23与控制器5电连接，通过移动电机23转动部带动移动轮22进行转动，利用移动轮22的转动来带动移动座21进行移动，从而带动整个装置进行移动；支撑机构3包括电动推杆31、支撑座32、水平传感器33，电动推杆31固定部通过螺栓连接在移动座21上，支撑座32通过螺纹连接在电动推杆31伸缩部，水平传感器33通过螺钉连接在移动座21底部四个角的位置，水平传感器33与控制器5电连接，电动推杆31与控制器5电连接，通过电动推杆31伸缩部推动支撑座32将整个装置进行撑起，同时通过水平传感器33来检测整个装置是否处于水平并通过控制器5进行调节；控制器5通过螺钉连接在移动座21顶部且位于称量取样机构1下方和支撑机构3之间位置，利用控制器5来控制整个装置进行移动、称量和支撑；移动座21顶部中间位置开设有两个凹槽，并且支撑机构3安装在此位置，通过移动座21开设的凹槽可以降低整个装置的高度，并保证整个装置在移动过程中的稳定性；称量架14上端开设有U型凹口，且其下端从移动座21的凹口内插入，通过称量架14上的U型凹口可以方便于称量取样桶11从其上端取下清理；曲轴12位于固定架44中间位置，利用曲轴12的转动来通过拉杆13将称量取样桶11内的样品倒出。
实施例2
如图2、图4、图6所示，实施例2和实施例1的区别在于，翻转机构4包括带轮411、皮带412、翻转电机43、固定架44，固定架44下端通过焊接连接在移动座21顶部另一侧位置，翻转电机43通过螺栓连接在固定架44后侧靠近移动机构2的位置，带轮411通过键连接在曲轴12前端和翻转电机43转动部，带轮411外侧设置有皮带412，翻转电机43与控制器5电连接，可以通过翻转电机43转动部通过带轮411和皮带412的传动来带动曲轴12进行转动，从而将称量取样桶11内部的取样品倒出。
土木工程实验用定量取样装置的使用方法，包括：在土木工程实验时，由实验人员将需要量取的样品倒入到称量取样桶11内，此时称量取样桶11重量增加同时通过称量架14将压力传递到压力传感器15上，通过控制器5和压力传感器15来对称量取样桶11内添加的样品重量进行检测；同时在进行检测时，通过控制器5来通过水平传感器33来检测移动座21是否处于水平，同时通过电动推杆31伸缩部来推动支撑座32向下移动，将整个装置顶起并保持水平位置，减少在对样品定量测量时的误差；在样品取样结束后，通过电动推杆31伸缩部缩短，使移动轮22接触地面，通过移动电机23转动部带动移动轮22进行转动，通过移动轮22的转动来带动整个移动座21进行移动，从而将整个装置移动到指定位置，然后利用翻转机构4来带动曲轴12进行转动，利用拉杆13在曲轴12进行转动时将带动称量取样桶11下端的另一侧位置，以称量架14上端的U型开口为中心逆时向上转动，将其内部的定量样品倒出至合适位置
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：
该装置包括用于定量取样的称量取样机构(1)；
以及顶部设置取样机构(1)的移动机构(2)，设置在称量取样机构(1)下端且位于移动机构(2)顶部中间位置的控制器(5)；
还包括用于取样装置支撑的支撑机构(3)和翻转机构(4)，该支撑机构(3)设置在移动机构(2)上，且位于称量取样机构(1)下方和控制器(5)前后两侧，翻转机构(4)设置在移动机构(2)顶部另一侧位置。
2.根据权利要求1所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的翻转机构(4)包括链轮(41)、链条(42)、翻转电机(43)、固定架(44)，所述的固定架(44)下端连接移动机构(2)，翻转电机(43)通过螺栓连接在固定架(44)后侧靠近移动机构(2)的位置，链轮(41)连接称量取样机构(1)和翻转电机(43)转动部，链轮(41)外侧设置有链条(42)，翻转电机(43)与控制器(5)电连接。
3.根据权利要求1所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述翻转机构(4)包括带轮(411)、皮带(412)、翻转电机(43)、固定架(44)，所述的固定架(44)下端连接移动机构(2)，翻转电机(43)通过螺栓连接在固定架(44)后侧靠近移动机构(2)的位置，带轮(411)连接称量取样机构(1)和翻转电机(43)转动部，带轮(411)外侧设置有皮带(412)，翻转电机(43)与控制器(5)电连接。
4.根据权利要求2或3所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的称量取样机构(1)包括称量取样桶(11)、曲轴(12)、拉杆(13)、称量架(14)、压力传感器(15)，称量架(14)下端连接移动机构(2)上，压力传感器(15)安装在称量架(14)底部且位于移动机构(2)上，称量取样桶(11)安装在称量架(14)上端，曲轴(12)通过轴承连接在固定架(44)上，拉杆(13)一端通过轴承连接在称量取样桶(11)另一侧下端，拉杆(13)另一端通过轴承连接在曲轴(12)上，压力传感器(15)与控制器(5)电连接。
5.根据权利要求4所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的移动机构(2)包括移动座(21)、移动轮(22)、移动电机(23)，移动电机(23)通过螺栓连接在移动座(21)底部，移动轮(22)通过键连接在移动电机(23)转动部，移动电机(23)与控制器(5)电连接。
6.根据权利要求5所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的支撑机构(3)包括电动推杆(31)、支撑座(32)、水平传感器(33)，电动推杆(31)固定部通过螺栓连接在移动座(21)上，支撑座(32)通过螺纹连接在电动推杆(31)伸缩部，水平传感器(33)通过螺钉连接在移动座(21)底部四个角的位置，水平传感器(33)与控制器(5)电连接，电动推杆(31)与控制器(5)电连接。
7.根据权利要求5所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的控制器(5)通过螺钉连接在移动座(21)顶部且位于称量取样机构(1)下方和支撑机构(3)之间位置。
8.根据权利要求5所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的移动座(21)顶部中间位置开设有两个凹槽，并且支撑机构(3)安装在此位置，称量架(14)上端开设有U型凹口，且其下端从移动座(21)的凹口内插入。
9.根据权利要求5所述的土木工程实验用定量取样装置，其特征在于：所述的曲轴(12)位于固定架(44)中间位置。
10.土木工程实验用定量取样装置的使用方法，其特征在于：包括：
将需要量取的样品倒入到称量取样桶(11)内，此时称量取样桶(11)重量增加同时通过称量架(14)将压力传递到压力传感器(15)上，通过控制器(5)和压力传感器(15)来对称量取样桶11内添加的样品重量进行检测；
同时在进行检测时，通过控制器(5)来通过水平传感器(33)来检测移动座(21)是否处于水平，同时通过电动推杆(31)伸缩部来推动支撑座(32)向下移动，将整个装置顶起并保持水平位置，减少在对样品定量测量时的误差；
在样品取样结束后，通过电动推杆(31伸缩部缩短，使移动轮(22)接触地面，通过移动电机(23转动部带动移动轮(22)进行转动，通过移动轮(22)的转动来带动整个移动座(21)进行移动，从而将整个装置移动到指定位置，然后利用翻转机构(4)来带动曲轴(12)进行转动，利用拉杆(13)在曲轴(12)进行转动时将带动称量取样桶(11)下端的另一侧位置，以称量架(14)上端的U型开口为中心逆时向上转动，将其内部的定量样品倒出至合适位置。
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