CN112213471A - 一种全自动混凝土贯入阻力仪 - Google Patents

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赵风岭
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Abstract

本发明公开了一种全自动混凝土贯入阻力仪,包括机架,所述机架上设置有均可升降的测试平台和测试轴,所述测试轴的下端可拆装地连接有测针,所述测针位于所述测试平台的上方,所述测试平台通过第一传动机构连接有第一驱动机构,所述测试轴通过第二传动机构连接有第二驱动机构,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构均连接控制终端,所述控制终端还连接有动态采集仪,所述动态采集仪连接有阻力传感器,所述阻力传感器设置在所述测针与所述测试轴之间。本发明的有益效果:操作简便、检测快速、结果精确,降低了人为误差造成的影响,能够简单快速、精确有效的测试混凝土的凝结时间。

Description

一种全自动混凝土贯入阻力仪
技术领域
本发明涉及混凝土贯入阻力仪的技术领域,具体来说,涉及一种全自动混凝土贯入阻力仪。
背景技术
按照规范GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》规定的需采用贯入阻力法测定混凝土的凝结时间。
目前检测行业针对混凝土凝结时间的测试绝大多数选择使用的仪器为手动式混凝土贯入阻力仪。现有的手动式混凝土贯入阻力仪利用杠杆原理,将测试轴上连接的测针贯入砂浆试样的阻力通过杠杆传至电子秤,利用电子秤的原理将测试平台上受到的的测试桶的压力传至表盘,从而得到测试所需的数据。
目前的手动式混凝土贯入阻力仪受人为影响因素太多,下压时的力度和速度都将影响贯入的阻力值,另外仪器自身的机械结构设计在实际操作中多有卡滞,测试轴在下降过程中也受到较大的摩擦力,还有由于砂浆试样自身浮力及其他一些因素的影响,由转化所得压力值并不可完全表示测针贯入混凝土阻力。因此现有的手动式混凝土贯入阻力仪具有操作麻烦、测试不确定度高,且测试精度低、准确度差等缺陷。
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题,本发明提出一种全自动混凝土贯入阻力仪,其操作简便、检测快速、结果精确,采用双电机设置大大解放了双手,使检测更加快速、结果更加精确;接触指示灯的设置纠正了人肉眼判别测针与砂浆试样表面接触的误差;升降的设置减少了测试过程中不必要的摩擦和卡滞;阻力传感器的设置更能直观有效的体现测针贯入混凝土的阻力,从而能够简单快速、精确有效的测试混凝土的凝结时间。
为实现上述技术目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种全自动混凝土贯入阻力仪,包括机架,所述机架上设置有均可升降的测试平台和测试轴,所述测试轴的下端可拆装地连接有测针,所述测针位于所述测试平台的上方,所述测试平台通过第一传动机构连接有第一驱动机构,所述测试轴通过第二传动机构连接有第二驱动机构,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构均连接控制终端,所述控制终端还连接有动态采集仪,所述动态采集仪连接有阻力传感器,所述阻力传感器设置在所述测针与所述测试轴之间。
进一步地,所述测试平台上放置有测试桶,所述测试桶内盛装有砂浆试样。
进一步地,所述第一传动机构为滚珠丝杠,所述第一驱动机构为平台升降电机。
进一步地,所述第二传动机构为齿轮齿条传动机构,所述第二驱动机构为测试轴升降电机。
进一步地,所述机架上固定连接有竖直的套筒,所述套筒内固定连接有上下间隔的两个定位环,所述定位环套设于所述测试轴的外部,所述测试轴上固定连接有与所述定位环相对应的限位板,所述限位板位于两个所述定位环之间。
进一步地,所述阻力传感器为电阻应变式压力传感器。
进一步地,所述阻力传感器的下端固定连接有螺母,所述测针的上端与所述螺母螺纹连接。
进一步地,所述测针的下端面积具有100mm2、50mm2、20mm2这三种规格。
进一步地,所述控制终端为PC机,所述控制终端包括中央处理器、显示器和控制面板。
进一步地,所述控制面板上具有电源按键、平台上升按键、平台下降按键、测试轴上升按键、测试轴下降按键、测针规格选择键和接触指示灯。
本发明的有益效果:操作简便、检测快速、结果精确,降低了人为误差造成的影响,能够简单快速、精确有效的测试混凝土的凝结时间。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的全自动混凝土贯入阻力仪的正视图;
图2是根据本发明实施例所述的全自动混凝土贯入阻力仪的侧视图;
图3是根据本发明实施例所述的测针的示意图一;
图4是根据本发明实施例所述的测针的示意图二;
图5是根据本发明实施例所述的测针的示意图三;
图6是根据本发明实施例所述的全自动混凝土贯入阻力仪的电路图。
图中:
1、机架;2、测试平台;3、测试桶;4、测针;5、测试轴;6、阻力传感器;7、定位环;8、测试轴升降电机;9、动态采集仪;10、平台升降电机;11、控制终端;12、显示器;13、电源按键;14、平台上升按键;15、平台下降按键;16、测试轴上升按键;17、测试轴下降按键;18、测针规格选择键;19、接触指示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示,根据本发明实施例所述的一种全自动混凝土贯入阻力仪,包括机架1,所述机架1上设置有均可升降的测试平台2和测试轴5,所述测试轴5的下端可拆装地连接有测针4,所述测针4位于所述测试平台2的上方,所述测试平台2通过第一传动机构连接有第一驱动机构,所述测试轴5通过第二传动机构连接有第二驱动机构,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构均连接控制终端11,所述控制终端11还连接有动态采集仪9,所述动态采集仪9连接有阻力传感器6,所述阻力传感器6设置在所述测针4与所述测试轴5之间。
在本发明的一个具体实施例中,所述测试平台2上放置有测试桶3,所述测试桶3内盛装有砂浆试样。
在本发明的一个具体实施例中,所述第一传动机构为滚珠丝杠,所述第一驱动机构为平台升降电机10。
在本发明的一个具体实施例中,所述第二传动机构为齿轮齿条传动机构,所述第二驱动机构为测试轴升降电机8。
在本发明的一个具体实施例中,所述机架1上固定连接有竖直的套筒,所述套筒内固定连接有上下间隔的两个定位环7,所述定位环7套设于所述测试轴5的外部,所述测试轴5上固定连接有与所述定位环7相对应的限位板,所述限位板位于两个所述定位环7之间。
在本发明的一个具体实施例中,所述阻力传感器6为电阻应变式压力传感器。
在本发明的一个具体实施例中,所述阻力传感器6的下端固定连接有螺母,所述测针4的上端与所述螺母螺纹连接。
在本发明的一个具体实施例中,所述测针4的下端面积具有100mm2、50mm2、20mm2这三种规格。
在本发明的一个具体实施例中,所述控制终端11为PC机,所述控制终端11包括中央处理器、显示器12和控制面板。
在本发明的一个具体实施例中,所述控制面板上具有电源按键13、平台上升按键14、平台下降按键15、测试轴上升按键16、测试轴下降按键17、测针规格选择键18和接触指示灯19。
为了方便理解本发明的上述技术方案,以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明的全自动混凝土贯入阻力仪包括机架1和贯入阻力仪。机架1的下部为支撑台,支撑台的底部设置有支撑脚,支撑台的顶部安装有测试平台2,测试平台2上安放有待测试的砂浆试样及测试桶3;机架1的上部为顶轴,顶轴用于安装控制终端11和测试轴5。贯入阻力仪包括控制终端11、测试轴5和测试平台2;控制终端11安装于机架1的顶部,控制终端11为PC机,其包括显示器12、电源按键13、测针规格选择键18、平台上升按键14、平台下降按键15、测试轴上升按键16、测试轴下降按键17以及软件;机架1上焊接有竖直的套筒,测试轴5安装于套筒内,套筒上端安装测试轴升降电机8及相应的电机驱动器来为测试轴5的升降提供动力,测试轴5的下端通过阻力传感器6连接符合测试条件的测针4,测试轴5升降过程中由定位环7进行贯入深度的控制;按照试验测试要求,测针4的规格按照其下端面积分为100mm2、50mm2、20mm2三种;支撑台的下部安装有平台升降电机10及相应的电机驱动器,由平台升降电机10来对测试平台2的升降提供动力。两个电机驱动器均连接至控制终端11,由平台上升按键14、平台下降按键15、测试轴上升按键16、测试轴下降按键17进行控制。
测试平台2通过滚珠丝杠连接平台升降电机10,通过平台上升按键14、平台下降按键15来控制平台升降电机10的正转、反转,经滚珠丝杠传动后可实现测试平台2的上升和下降。
测试轴5通过齿轮齿条传动机构连接测试轴升降电机8,通过测试轴上升按键16、测试轴下降按键17来控制测试轴升降电机8的正转、反转,经滚珠丝杠传动后可实现测试轴5的上升和下降,测试轴升降电机8相较于平台升降电机10而言,体积小、灵敏度高,另外测试轴5在升降过程中若测针4接触到砂浆试样表面,会阻力传感器6感应到,控制终端11控制接触指示灯19亮起。
定位环7共有上下两个,定位环7固定连接于套筒内部,测试轴5上焊接有突出的限位板,限位板位于两个定位环7之间。
阻力传感器6置于测试轴5与测针4之间,阻力传感器6连接动态采集仪9。阻力传感器6采用电阻应变式压力传感器,在测针4贯入砂浆试样的过程中,由于砂浆试样不同时间贯入时阻力值的不同,因此会导致阻力传感器6的电阻值发生变化,通过电阻值与力值间的关系式可间接的测读出贯入砂浆试样规定深度时的阻力值;动态采集仪9采用超高速动态信号采集系统,与阻力传感器6相配合,可实现阻力值的实时测读、传输和记录,动态采集仪9具有瞬态信号捕捉功能,大大提高了测试精度,使测试过程简单快捷、测试结果准确可靠。
显示器12采用LCD液晶显示器,信号输入方式为数字信号输入,显色方式采用多种色彩显示的彩显方式。
具体使用时,首先安装测针4,将盛装有砂浆试样的测试桶3放置于测试平台2上,然后开启电源按键13(图6中代号为K13),给整个全自动混凝土贯入阻力仪供电;然后在试验前对测针4进行置顶操作,工作人员按下测试轴上升按键16(图6中代号为K16),启动测试轴升降电机8(图6中代号为M2),使测试轴5上升直至其上的限位板抵住上方的定位环7;然后工作人员按下平台上升按键14(图6中代号为K14),启动平台升降电机10(图6中代号为M1),使测试平台2上升,直至测针4与砂浆试样表面恰好接触,此时接触指示灯19亮起;然后工作人员按下测试轴下降按键17(图6中代号为K17),启动测试轴升降电机8(图6中代号为M2),使测针4下降到规定的25mm±2mm深度处,此时阻力传感器6产生稳定的力值,动态采集仪9采集该力值并传输至控制终端11,控制终端11通过软件计算得出试验检测的力值和压强并在显示器12上显示出来;然后工作人员按下平台下降按键15(图6中代号为K15),启动平台升降电机10(图6中代号为M1),使测试平台2下降,当测试轴5与砂浆试样表面分离2~3cm之时停止,取下测试桶3,等规定时间测试桶3就位之后进行下一时刻的检测,当压强分别达到3.5Mpa和20Mpa的时候,需更换测针4的规格,换好相应规格的测针4后通过测针规格选择键18点选相应的规格,软件即可选择相应的计算公式计算得出试验检测的力值和压强。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,操作简便、检测快速、结果精确,降低了人为误差造成的影响,能够简单快速、精确有效的测试混凝土的凝结时间。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动混凝土贯入阻力仪,包括机架(1),所述机架(1)上设置有均可升降的测试平台(2)和测试轴(5),所述测试轴(5)的下端可拆装地连接有测针(4),所述测针(4)位于所述测试平台(2)的上方,其特征在于,所述测试平台(2)通过第一传动机构连接有第一驱动机构,所述测试轴(5)通过第二传动机构连接有第二驱动机构,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构均连接控制终端(11),所述控制终端(11)还连接有动态采集仪(9),所述动态采集仪(9)连接有阻力传感器(6),所述阻力传感器(6)设置在所述测针(4)与所述测试轴(5)之间。
2.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述测试平台(2)上放置有测试桶(3),所述测试桶(3)内盛装有砂浆试样。
3.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述第一传动机构为滚珠丝杠,所述第一驱动机构为平台升降电机(10)。
4.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述第二传动机构为齿轮齿条传动机构,所述第二驱动机构为测试轴升降电机(8)。
5.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述机架(1)上固定连接有竖直的套筒,所述套筒内固定连接有上下间隔的两个定位环(7),所述定位环(7)套设于所述测试轴(5)的外部,所述测试轴(5)上固定连接有与所述定位环(7)相对应的限位板,所述限位板位于两个所述定位环(7)之间。
6.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述阻力传感器(6)为电阻应变式压力传感器。
7.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述阻力传感器(6)的下端固定连接有螺母,所述测针(4)的上端与所述螺母螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述测针(4)的下端面积具有100mm2、50mm2、20mm2这三种规格。
9.根据权利要求1所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述控制终端(11)为PC机,所述控制终端(11)包括中央处理器、显示器(12)和控制面板。
10.根据权利要求9所述的全自动混凝土贯入阻力仪,其特征在于,所述控制面板上具有电源按键(13)、平台上升按键(14)、平台下降按键(15)、测试轴上升按键(16)、测试轴下降按键(17)、测针规格选择键(18)和接触指示灯(19)。
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