CN112212989A - 一种混凝土测温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土测温装置，包括底座、测温管、安装部、连接件、传感器、保护套管；传感器为温度传感器，包括导线；测温管下端与底座可拆卸连接，测温管上开设有安装孔；安装部包括安装管，安装管的管壁上沿安装管轴向开设有安装口，安装管下端连接支撑座，支撑座上设有支撑杆；支撑杆与安装管的夹角30°左右，连接件上可拆卸固定有传感器；传感器通过连接件固定在安装部上时，传感器与安装部的正投影的外径小于所述测温管的内径；当传感器安装在安装孔时，位于测温管外的传感器上套接有保护套管，保护套管与安装孔之间设有低熔点塑料垫圈。本发明的器材可以回收，方便固定，能够设置不同位置的温度检测点，降低了器材消耗。

Description

一种混凝土测温装置

技术领域

本发明属于建设工程土建施工领域，涉及一种混凝土测温装置。

背景技术

大体积混凝土施工按照《大体积混凝土施工规范(GB50496-2009)》、《大体积混凝土施工标准(GB 50496-2018)》和《大体积混凝土温度测控技术规范(GB/T 51028-2015)》都必须进行测温，并基于测温进行温度控制及必要的养护。按照规范，每个浇筑块体选择对称半轴进行测试，每条测试轴线上不宜少于4个检测点位，而每个点位一般布置3-5个测点。因此，单个大体积混凝土施工项目的测温点少则数十个，多则数百个。通常先将传感器绑在钢筋上，然后再将钢筋绑到钢筋网上，这种方法不仅测温点施工效率不高，而且器材消耗较大。

现有的混凝土测温装置的专利主要情况如下：专利“一种大体积浇筑混凝土测温和降温方法(CN 107460878 A)”采用利用温度计测量钢制测温管中温度的方法实现测温。因为每个测点需要一个测温管，而且测温管需要进行焊接，加上温度计不和混凝土直接接触，需要人工读数，实际所需器材较多，测温效率也很难提高。专利“大体积混凝土测温管排(CN 207007375 U)”主要实现了多个测温管固定起来，便于绑扎，提高了测温管施工的效率，但是测温方式与前一专利相同，所需器材消耗较大，测温工作所需工时较多。专利“一种固定式预埋混凝土测温装置(CN 209247205 U)”，主要解决了测温装置安装繁琐的问题，其构成包括金属预埋测温管、两块环形板和橡胶垫、保温柱等。由于器材无法回收，虽然提高了施工效率，但是增加了器材成本。专利“一种新型预埋式混凝土测温管及安装方法(CN107525594 A)”通过将不同测位的三根测温管用管卡、三通以及钢筋固定在一起，解决了分别埋设的不便。同时通过锁紧固定和泡沫棒包裹，实现了独立测温，可以提高测温精度。该专利依然无法实现器材回收。

综上，现有技术的不足主要是：1)器材消耗较大，没有考虑回收，或者器材回收率很低。2)温度计读数的测温方式效率不高，若采用非接触的测温方式，还存在测温滞后，精确度难以提高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种器材可以进行回收的、方便固定的混凝土测温装置，能够设置不同位置的温度检测点，降低了器材消耗。本发明采取的技术方案如下：

一种混凝土测温装置，其特征在于：包括底座、测温管、安装部、连接件、传感器、保护套管；传感器为温度传感器，包括导线；

测温管的下端与底座可拆卸连接，测温管上开设有安装孔，安装孔内用于安装所述传感器；

所述安装部包括安装管，安装管的管壁上沿安装管轴向开设有安装口，安装口的长度与安装管的长度一致，安装管下端连接支撑座，支撑座上设有支撑杆，远离支撑座的支撑杆的一端设有卡槽，用于支撑固定传感器；支撑杆与安装管的夹角为25°～35°，所述连接件上可拆卸固定有所述传感器，连接件上还固定有拉绳；当传感器被支撑杆支撑时，传感器被可拆卸固定在连接件上，拉绳和导线均伸出安装管上端，且拉绳和导线由所述安装口穿过被卡入安装管；

传感器通过连接件固定在安装部上时，传感器与安装部的正投影的外径小于所述测温管的内径，这样的设计，使得安装有传感器的安装部能够在测温管内做轴向运动；

当传感器安装在所述安装孔时，拉绳和导线均伸出测温管上端，传感器的测温探头由安装孔穿出至测温管外，位于测温管外的传感器上套接有保护套管，并且保护套管的上端位于安装孔处或穿过安装孔延伸至测温管内，保护套管与安装孔之间设有低熔点塑料垫圈。

进一步地，所述支撑座包括支撑管，支撑管的管壁上开设有槽口，槽口的长度与支撑管的长度一致，支撑管的上端套接在安装管外表面的下端，支撑管的下端连接有连接板，所述支撑杆设置在连接板上，支撑管套接在安装管外表面时，槽口与所述安装口正对。

进一步地，所述测温管下端通过稳固套管与底座螺纹连接，最下方的安装孔距离底座至少5cm。

进一步地，所述测温管有多个，各个测温管之间能够螺纹连接。

进一步地，所述连接件是喉箍，喉箍上设有箍圈和拉环，所述传感器可拆卸固定住箍圈内，所述拉绳固定在拉环上，拉环优选圆环。

进一步地，所述保护套管是油纸套管或钢套管，若保护套管是钢套管，保护套管与传感器之间涂有润滑油。

进一步地，所述底座为圆台状或锥状；若为圆台状，所述测温管与底座的小端连接，若为锥状，所述测温管与底座的大端连接；

进一步地，所述测温管上端设有固定环，用于固定拉绳。

进一步地，所述传感器是电热阻温度传感器或热电偶传感器。

进一步地，所述低熔点塑料垫圈的熔点在50度至60度。

进一步地，测温管上端设有多个固定绳，固定绳沿测温管圆周均布，固定绳数量优选3条。

本发明与现有技术相比，具有如下技术特点与优势：

本发明满足了测温管长度变化的需求，减少了器材浪费，降低测温成本；采用预埋式底座，解决了测温管安装施工效率不高的问题；通过在测温管外涂脱模剂以及测温管和底座之间的螺纹连接方式，可以实现测温管回收；采用在传感器外包油纸或者钢套管、以及在传感器通过连接件安装、而且还在连接件上固定拉绳的方式，实现了热电阻传感器的回收；

安装管用于将传感器辅助到测温管上，可长期使用，安装管的安装口能够避免多个传感器的拉绳和导线缠绕，提高了施工效率；

测温管的固定及传感器安装简单易学，可降低人工成本，第一卡扣和第二卡扣的设置，进一步提高测温施工效率，避免拉绳和导线缠绕；

测温管的位置可灵活布置。因为测温管主要利用底座固定，其位置可以远离钢筋网，减少钢筋网因导热差异较大对准确测量混凝土温度带来不利影响。

附图说明

图1是本发明混凝土测温装置的结构示意图(底座圆台状)；

图2是图1的A处放大图；

图3是本发明混凝土测温装置的结构示意图(底座圆锥状)；

图4安装部与传感器的连接结构示意图；

图5是图4的B处放大图；

图6是支撑座的立体结构示意图；

图7是喉箍的结构示意图；

1底座，21测温管，22稳固套管，23安装孔，3传感器，31导线，41安装管，42安装口，43支撑座，431支撑管，432槽口，433连接板，434支撑杆，435卡槽，5保护套管，6连接件，61箍圈，62拉环，63拉绳，7低熔点塑料垫圈，9固定绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行说明：

如图1至图7所示，本发明提供的一种混凝土测温装置，包括底座1、测温管21、安装部、连接件6、传感器3、保护套管5；传感器包括导线；传感器为温度传感器，可采用电热阻温度传感器或热电偶传感器，电热阻温度传感器具体可采用三线制或四线制的铂电热阻。

测温管的下端与底座可拆卸连接，比如螺纹连接等，测温管21下端也可通过稳固套管22与底座1螺纹连接，测温时底座能够对测温管进行固定，测温管的长度依据浇筑混凝土的厚度确定，测温管上开设有安装孔23，安装孔内用于安装所述传感器3；

所述安装部包括安装管41，安装管41的管壁上沿安装管轴向开设有安装口42，安装口的长度与安装管的长度一致，安装管下端连接支撑座43，支撑座上设有支撑杆434，支撑杆434与安装管41的夹角为25°～35°，优选30°，在安装传感器时，远离支撑座的支撑杆的一端设有卡槽435，用于将传感器卡住，对传感器有支撑固定的作用；连接件6上可拆卸固定有所述传感器3，连接件上还固定有拉绳；拉绳和导线的外径均小于所述安装口的宽度；当传感器被支撑杆支撑时，拉绳和导线均伸出安装管上端，且拉绳和导线由安装口穿过被卡入安装管；

传感器通过连接件固定在安装部上时，传感器与安装部的正投影的外径小于所述测温管的内径；

当传感器3安装在所述安装孔23时，拉绳和导线均伸出测温管21上端，传感器的测温探头由安装孔23穿出至测温管外，位于测温管外的传感器上套接有保护套管5，并且保护套管的上端位于安装孔处或穿过安装孔延伸至测温管内，保护套管与安装孔之间通过低熔点塑料垫圈固定，低熔点塑料垫圈的熔点在50度至60度。

考虑到使用的方便性，测温管也可采用多个，各个测温管之间螺纹连接。如图6，为了方便的将传感器安装到安装部，支撑座包括支撑管431，支撑管的管壁上开设有槽口432，槽口的长度与支撑管的长度一致，支撑管431的上端套接在安装管41外表面的下端，支撑管的下端连接有连接板433，连接板和支撑管可一体成型，所述支撑杆434设置在连接板433上，支撑管套接在安装管外表面时，槽口432与安装口42正对。

一些实施例中，如图7，连接件采用喉箍，喉箍上设有箍圈61和拉环62，拉环优选圆环，传感器可拆卸固定住箍圈内，所述拉绳固定在拉环上。连接件也可采用其他结构形式的结构件，只要能够固定传感器，也能够固定拉绳即可。

为了能够方便的回收传感器，保护套管5可采用油纸套管或钢套管，若保护套管是钢套管，保护套管与传感器之间涂有润滑油，具体采用油纸套管还是钢套管，由传感器承受的被测温混凝土的压力决定。

如图1和图3，底座可采用圆台状或锥状；当地基坚硬地基，比如岩质或密实碎石土等其他密实的地质时，采用圆台状底座，这时，测温管与底座的小端连接；当地基土质或其他较松软的地质时，采用锥状底座，这时，测温管与底座的大端连接；

为了方便的固定拉绳，测温管上端设有固定环，固定环用于固定拉绳。

如图1，为了在浇筑的时候方便固定测温管，使测温管保持垂直，还在测温管上端设有多个固定绳9，固定绳沿测温管圆周均布，固定绳数量优选3条。

使用本发明的测温方法如下：

S1、安装底座。当地基为岩质或密实碎石土时，采用圆台状底座，直接将底座放置在地基上即可，圆台状底座具体参数：底面直径25-35cm之间，总高度20-25cm，底座厚10cm，顶面直径20cm，圆台坡面高度10-15cm，圆台状底座中心有螺纹孔，深度10cm，直径2寸；当地基为软土质时，采用锥状底座，将底座打入软土质的地基即可，锥状底座具体参数：底面直径20-25cm，高度30-35cm，锥状底座中心有螺纹孔，深度10cm，直径2寸，锥状底座入地基深度以其顶面和浇筑块底面平齐为准。安装测温管前可用塑料胶带或者盖板封住固定锥中螺纹孔，底座的具体参数，根据测温管长度取值，测温管长时，底座各个参数取大值。

S2、根据浇筑块的厚度选择测温管。测温管21采用硬度高的PVC管，管径2寸，管壁厚度视浇筑块体厚度在2-3mm之间选择。测温管可以采用150cm测温管，测温管底部带与底座螺纹孔连接的外螺纹，测温管也可采用多个不同长度或相同长度的测温管，其材质相同，相互之间可通过螺纹连接，螺纹连接长度4cm，螺纹间距2mm，右旋螺纹，一端为内螺纹，一端为外螺纹。150cm测温管底部与以10cm长的螺纹连接段与底座的螺纹孔(螺纹间距4mm，左旋螺纹)，底座顶面上的测温管长度实际高度为140cm，可以满足100-130cm厚度的浇筑块施工。当浇筑块厚度较大时，可以将多个测温管螺纹连接的方式延长测温长度，满足测温长度要求。在距离底座顶面7cm处预留传感器安装孔，由于传感器安装在安装孔时，传感器下垂2cm左右，所以控制测温位置在浇筑块体底部以上5cm，除了最靠近底座的安装孔，其余安装孔按照浇筑块厚度及测温要求可以现场打孔。

S3、将传感器安装到测温管。如图4和图5，是安装部与传感器的连接结构示意图，将传感器3以喉箍的箍圈61固定，并在喉箍的拉环上绑拉绳63，然后将传感器放置在安装管下端，并将传感器卡入支撑杆的卡槽435内，再将拉绳和导线由安装口穿过卡入安装管内，以确保被安装的传感器的拉绳和导线不会与其他传感器导线和拉绳缠绕，安装管直径1寸，长度150cm，支撑杆与安装管的夹角为30°左右，保证安装时的空间通畅，然后将安装有传感器3的安装部从测温管上端插入，送入对应的安装孔23，将传感器3对准安装孔23，使传感器露出测温管2cm左右，然后从测温管外用手向斜上方微微推动传感器，传感器将会从卡槽内脱离，还有一种将传感器从卡槽中脱离的方式，是将安装部下方至目标安装孔稍低的位置，然后退至安装孔对面测温管管壁附近，提升安装部也可以使传感器从卡槽脱离，传感器脱离卡槽后，然后在传感器3上涂抹脱模剂，然后在传感器上套接保护套管5，保护套管5的上端穿过安装孔23延伸至测温管23内，这时，露出测温管的传感器被包裹在保护套管内，然后在保护套管与安装孔之间安装低熔点塑料垫圈7(具体见图2)，起到固定传感器，密封安装孔的作用，然后将安装部从测温管上端抽出，最后将拉绳绑在测温管上端的固定环上，按照如此方式进行其他传感器的安装，传感器按照自下而上的顺序，逐个安装传感器到安装孔中，如果测温管是多个，在安装传感器的同时，还逐节连接测温管。安装传感器时，测温管可以水平或者垂直放置，安装完所有传感器后，在测温管外表面涂脱模剂。

S4、浇筑阶段测温管工作状态。浇筑开始时，测温管底部固定，其上端的固定绳9与附近的钢筋绑扎使测温管保持垂直，固定绳可采用扎丝，防止浇筑过程中测温管上端摇晃影响混凝土浇筑或者导致测温管折断。绑扎的方式可以是直接固定在钢筋上，也可以用三根扎丝成120°从三个方向拉紧。第二种方式的优点是可以减小钢筋网对混凝土测温的影响。当保持测温管垂直时，因传感器下垂，浇筑过程中受力较小，可以避免传感器损坏。浇筑时尽量避免直接在测温管顶端附近浇筑，让新拌混凝土从周边流动到测温管周围。

S5、混凝土硬化时测温管的工作状态。一旦浇筑完毕，测温管在固定端及周边混凝土围压下可以自行保持稳定。随着混凝土硬化过程水化热释放，当混凝土温度升至50℃左右时，低熔点塑料垫圈自动融化，且此时混凝土半硬化，不会进入测温管内，而传感器已经倾斜向下卡在混凝土中，依然能够正常工作，

S8、测温器材的回收。当测温完毕后，因传感器受保护套管保护不会与混凝土粘接，还由于低熔点塑料垫圈融化，回收传感器时，拉动拉绳，传感器脱离保护套管就完成传感器的回收。传感器拆除采用自上而下的次序，逐个通过回收拉绳从测温管中抽出。测温管外表面涂脱模剂，待所有传感器回收完毕后，再旋转测温管将其从底座螺纹孔中脱离后直接拔出即可。回收的传感器经检查无缺陷后可以复用。测温管也可反复使用，当传感器安装孔的位置需要变化时，可重新开孔，将旧孔用塞子堵住或者直接将旧孔部分测温管截去，用丝锥重新开螺纹后使用。当测温管上开孔太多，或者多次截取后，长度太短时废弃即可。

本发明满足了测温管长度变化的需求，减少了器材浪费，降低测温成本；采用预埋式的底座，解决了测温管安装施工效率不高的问题；通过在测温管外涂脱模剂以及测温管和底座之间的螺纹连接方式，可以实现测温管回收；采用在传感器外设置保护套管、以及在传感器通过连接件安装、而且还在连接件上固定拉绳的方式，实现了热电阻传感器的回收。

Claims (10)

1.一种混凝土测温装置，其特征在于：包括底座、测温管、安装部、连接件、传感器、保护套管；传感器为温度传感器，包括导线；

测温管的下端与底座可拆卸连接，测温管上开设有安装孔，安装孔内用于安装所述传感器；

所述安装部包括安装管，安装管的管壁上沿安装管轴向开设有安装口，安装口的长度与安装管的长度一致，安装管下端连接支撑座，支撑座上设有支撑杆，远离支撑座的支撑杆的一端设有卡槽，用于支撑固定传感器；支撑杆与安装管的夹角为25°～35°，所述连接件上可拆卸固定有所述传感器，连接件上还固定有拉绳；当传感器被支撑杆支撑时，传感器被可拆卸固定在连接件上，拉绳和导线均伸出安装管上端，且拉绳和导线由所述安装口穿过被卡入安装管；

传感器通过连接件固定在安装部上时，传感器与安装部的正投影的外径小于所述测温管的内径；

当传感器安装在所述安装孔时，拉绳和导线均伸出测温管上端，传感器的测温探头由安装孔穿出至测温管外，位于测温管外的传感器上套接有保护套管，并且保护套管的上端位于安装孔处或穿过安装孔延伸至测温管内，保护套管与安装孔之间设有低熔点塑料垫圈。

2.根据权利要求1所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述支撑座包括支撑管，支撑管的管壁上开设有槽口，槽口的长度与支撑管的长度一致，支撑管的上端套接在安装管外表面的下端，支撑管的下端连接有连接板，所述支撑杆设置在连接板上，支撑管套接在安装管外表面时，槽口与所述安装口正对。

3.根据权利要求1所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述测温管下端通过稳固套管与底座螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述测温管有多个，各个测温管之间能够螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述连接件是喉箍，喉箍上设有箍圈和拉环，所述传感器可拆卸固定住箍圈内，所述拉绳固定在拉环上。

6.根据权利要求5所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述保护套管是油纸套管或钢套管，若保护套管是钢套管，保护套管与传感器之间涂有润滑层。

7.根据权利要求6所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述底座为圆台状或锥状；若为圆台状，所述测温管与底座的小端连接，若为锥状，所述测温管与底座的大端连接。

8.根据权利要求1所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述测温管上端设有固定环。

9.根据权利要求1至8任一项所述的混凝土测温装置，其特征在于：所述传感器是电热阻温度传感器或热电偶传感器；所述低熔点塑料垫圈的熔点在50度至60度。

10.根据权利要求9所述的混凝土测温装置，其特征在于：测温管上端设有多个固定绳，固定绳沿测温管圆周均布。

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