CN112362860A - 一种混凝土试件收缩变形检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土试件收缩变形检测装置及检测方法，包括试验箱主体，试验箱主体的顶部设有箱盖，沿试验箱主体内壁四周均设有隔温层，隔温层内底壁上从一端至另一端依次固定安装有冷凝机、承载平台和暖气机，冷凝机的顶部固定安装第一进风管，暖气机的顶部固定安装第二进风管；冷凝机和暖气机的上方设有烘干片，烘干片与隔温层相贴合设置；试验箱主体外壁两侧均固定安装有输水管，两个输水管相对的一侧均延伸至试验箱主体的内部，两个输水管相对的一侧均固定安装有雾状喷头，两个输水管在试验箱主体底部相互连通；隔温层两侧内壁上方分别固定安装有温度传感器和湿度传感器。本发明能够对试验环境的温湿度进行调控。

Description

一种混凝土试件收缩变形检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及混凝土性能测试技术领域，具体为一种混凝土试件收缩变形检测装置及检测方法。

背景技术

混凝土是建筑行业应用最普遍的一种材料，混凝土在形成过程中以及外界环境变化下会发生收缩变形，这会导致混凝土产生裂缝，对混凝土材料的质量和耐久性产生不利影响，因此，对混凝土的收缩变形进行测试是极为重要的。

目前，常采用混凝土收缩膨胀仪对混凝土收缩变形进行测试，其结构一般包括底座、定位立柱、千分表、可调立柱等，其具体步骤是将待测混凝土试件安置在底座上，定位立柱可用于对混凝土试件左侧端的纵横向限位，可调立柱用于帮助千分表定位，千分表的测量头指向待测混凝土试件一侧，调节好千分表位置后，便可对混凝土试件进行收缩变形测量，通过读取千分表上的读数得到混凝土收缩变形量。

这种混凝土收缩膨胀仪结构简单，操作方便，能够对混凝土的收缩变形进行大致测量。但是在混凝土收缩膨胀过程中，试验温度、湿度对测量结果有很大影响，而现有装置不能控制试验温湿度，这会造成数据的不全面性。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种混凝土试件收缩变形检测装置及检测方法，能够对试验环境的温湿度进行调控。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种混凝土试件收缩变形检测装置，包括试验箱主体，所述试验箱主体的顶部设有箱盖，沿所述试验箱主体内壁四周均设有隔温层，所述隔温层内底壁上从一端至另一端依次固定安装有冷凝机、承载平台和暖气机，所述冷凝机的顶部固定安装第一进风管，所述暖气机的顶部固定安装第二进风管，所述承载平台上用于承载待测混凝土试件；所述冷凝机和暖气机的上方设有烘干片，所述烘干片与隔温层相贴合设置；所述试验箱主体外壁两侧均固定安装有输水管，两个输水管相对的一侧均延伸至所述试验箱主体的内部，两个输水管相对的一侧均固定安装有雾状喷头，两个输水管在试验箱主体底部相互连通，两个输水管上均固定安装电磁阀；所述隔温层两侧内壁上方分别固定安装有温度传感器和湿度传感器。

进一步地，所述承载平台上方中部位置左右对称分别开设辊柱槽，两个辊柱槽上固定安装辊柱，所述辊柱上用于放置待测混凝土试件，所述承载平台两侧顶部均固定安装第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板中部设有螺纹孔，螺纹孔内水平安装螺纹杆，所述螺纹杆靠近所述第二支撑板的一端固定安装推板；所述第二支撑板中部开设中心孔，中心孔内水平放置套管，所述套管靠近所述第一支撑板的一端固定安装伸缩测量头，所述套管的另一端固定安装数显千分表。

进一步地，螺纹杆的另一端固定安装旋转手柄，螺纹杆与所述第一支撑板通过固定件安装固定。

进一步地，所述试验箱主体后侧中间位置设有螺纹孔，螺纹孔内水平安装螺纹杆，螺纹杆靠近所述试验箱主体前侧的一端固定安装滚珠；所述试验箱主体前侧中间位置也设有螺纹孔，螺纹孔内水平安装螺纹杆，螺纹杆靠近所述试验箱主体后侧的一端固定安装滚珠。

进一步地，所述箱盖上设置有活塞。

进一步地，所述冷凝机和暖气机的顶部均设置有吸水棉。

进一步地，所述试验箱主体外表面中心位置处设有显示屏，所述试验箱主体外表面还安装数据输入框和总开关，所述试验箱主体上设有报警器。

进一步地，所述承载平台内部固定安装计时器和单片微控制器，所述数据输入框、温度传感器、湿度传感器、计时器以及数显千分表连接到单片微控制器的输入口，所述冷凝机、暖气机、烘干片、电磁阀、报警器以及显示屏均连接到单片微控制器的通讯口。

进一步地，一个输水管的底部通过卡扣与蓄水瓶连接，所述蓄水瓶顶部设有蓄水瓶盖。

一种混凝土试件收缩变形检测方法，应用所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，打开箱盖，将待测混凝土试件放置在承载平台上，盖上箱盖，传感器随时对试验箱主体内温度进行感应，当试验箱主体内实际温度低于试验设定温度时，启动暖气机将热气从第二进风管缓缓流入试验箱主体内；当试验箱主体内实际温度高于试验设定温度时，启动冷凝机将冷气从第一进风管缓缓流入试验箱主体内；湿度传感器随时对试验箱主体内湿度进行感应，当试验箱主体内实际湿度低于试验设定湿度时，打开电磁阀，使水流通过输水管到达雾状喷头，雾状喷头对试验箱主体内部进行雾状水汽的喷雾；当试验箱主体内实际湿度高于试验设定湿度时，打开烘干片，烘干片对试验箱主体内部给予烘干。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1.本发明通过设置冷凝机、暖气机、烘干片、电磁阀以及雾状喷头等，能够根据试验要求，设定试验箱内的温度和湿度，使得混凝土试件能够在不同温湿度条件下进行收缩变形测量，测试到的数据更加全面，具有对比性。

2.本发明在承载平台上设有辊柱结构，使待测混凝土试件与承载平台通过辊柱结构间接连接，减少了混凝土试件与承载平台间的摩擦力，同时在待测混凝土试件前后设有固定螺纹杆和可活动螺纹杆，螺纹杆指向混凝土一端设有滚珠，用来稳定混凝土试件，防止试件在收缩变形时产生位移，偏离测试区，使得测试结果更加真实精确。

3.本发明通过将温度传感器、湿度传感器、数显千分表、单片微控制器、计时器以及各种温湿度调控装置与显示屏连接在一起，通过显示屏及时显示试验箱内温湿度和混凝土收缩变形量，使得测试数据更加明白直观，减轻工作量，同时避免人为读数造成的误差。

4.本发明设置螺纹杆、推板以及旋转手柄等，通过调节推板位置，可以对不同长度的混凝土试件进行测试，增加了试验装置的适用性。

5.本发明设置报警器，当试验箱内温度或湿度不符合要求时、以及计时器等出现故障时，及时发出警报声，提醒测量人员及时调整温湿度或检查各组件是否正常，避免了因仪器故障而产生的数据偏差。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的正视剖面示意图；

图2是本发明的左侧剖面示意图；

图3是本发明的正视外观结构示意图；

图4是本发明的电气原理示意图。

其中：1、试验箱主体；2、箱盖；3、活塞；4、隔温层；5、温度传感器；6、湿度传感器；7、冷凝机；8、承载平台；9、暖气机；10、烘干片；11、第一进风管；12、第二进风管；13、吸水棉；14、输水管；15、雾状喷头；16、电磁阀；17、辊柱槽；18、辊柱；19、混凝土试件；20、第一支撑板；21、第二支撑板；22螺纹杆；23、推板；24、旋转手柄；25、固定件；26、套管；27、伸缩测量头；28、数显千分表；29、卡扣；30、蓄水瓶；31、蓄水瓶盖；32、滚珠；33、报警器；34、显示屏；35、开关；36、数据输入框；37、计时器；38、单片微控制器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～图4，本发明公开了一种混凝土试件收缩变形检测装置，包括有试验箱主体1，在试验箱主体1顶部设有箱盖2，沿试验箱主体1内壁四周均设有隔温层4，隔温层4材料使用硅酸盐，具有保温作用，在隔温层4左右两侧内壁上方分别固定安装温度传感器5和湿度传感器6，在隔温层4内底壁上从左至右依次固定安装有冷凝机7、承载平台8和暖气机9，在冷凝机7和暖气机9上方与隔温层4相贴合设有烘干片10，在冷凝机7顶部左侧固定安装第一进风管11，在暖气机9顶部右侧固定安装第二进风管12，试验箱主体1外壁两侧均固定安装有输水管14，两个输水管14相对的一侧均延伸至试验箱主体1的内部，两个输水管14相对的一侧均固定安装有雾状喷头15，两个输水管14在试验箱主体1底部相互连通，两个输水管14上均固定安装电磁阀16，在承载平台8上方中部位置左右对称分别开设辊柱槽17，在两个辊柱槽17上固定安装辊柱18，在辊柱18上放置待测混凝土试件19，在承载平台8两侧顶部均固定安装第一支撑板20和第二支撑板21，在第一支撑板20中部设有螺纹孔，在螺纹孔内水平安装螺纹杆22，在螺纹杆22靠近混凝土试件19的一端固定安装推板23，在螺纹杆22另一端固定安装旋转手柄24，螺纹杆22与第一支撑板20通过固定件25安装固定，在第二支撑板21中部开设中心孔，在中心孔内水平放置套管26，在套管26靠近混凝土试件19的一侧固定安装伸缩测量头27，在套管26另一端固定安装数显千分表28。

优选的，在箱盖2上左侧位置设有活塞3，当冷凝机7和暖气机9在工作时产生的气体高于培养箱主体1内部气压时，活塞3就会被顶开，放出气体，用于调节试验箱主体1内部压强。

优选的，在冷凝机7和暖气机9顶部均设置吸水棉13，在水雾加湿过程中，凝结的水落在冷凝机7和暖气机9顶部可以被吸水棉13吸收，防止水分进入损坏冷凝机7和暖气机9。

优选的，在右侧输水管14底部，通过卡扣29与蓄水瓶30连接，蓄水瓶30顶部设有蓄水瓶盖31，蓄水瓶30与输水管14通过卡扣29连接，实现了可拆卸的目的，方便组装，以及换水。

优选的，在试验箱主体1后方中间位置设有螺纹孔，在螺纹孔内水平安装螺纹杆22，在螺纹杆22靠近混凝土试件19的一端固定安装滚珠32，在螺纹杆22另一端固定安装旋转手柄24，在试验箱主体1正前方中间位置也设有螺纹孔，在螺纹孔内水平安装螺纹杆22，在螺纹杆22靠近混凝土试件19的一端固定安装滚珠32，放置好混凝土试件19后，通过旋转手柄24稳定试件，防止收缩变形时，发生位移，偏离试验区，影响数据收集。

优选的，在试验箱主体1外表面中心位置处设有显示屏34，在试验箱主体1外表面右侧处安装试验设定数据输入框36和总开关35，按照试验有求输入设定的温度、湿度、试验总时长以及设置试验时间间隔，通过显示屏34可以直观明白显示试验结果。在试验箱主体1左侧上方设有报警器33，通过与单片微控制器38连接，当试验箱主体1内温湿度不符合试验要求，或有其电气件发生故障，影响到数据测量时，会发生警报，提醒测量人员。

优选的，在承载平台8内部固定安装计时器37和单片微控制器38，数据输入框36、温度传感器5、湿度传感器6、计时器37以及数显千分表28连接到单片微控制器38的输入口，冷凝机7、暖气机9、烘干片10、电磁阀16、报警器33以及显示屏34均连接到单片微控制器33的通讯口，对试验环境温度、湿度进行调控、对试验时间自动计时、直观显示测量数据，能够提高试验结果的精度和全面性、节省时间。

本实施例的一个具体应用为：本发明所有电气件均通过外部总开关35与外部电源电性连接，在使用时，打开箱盖2，将待测混凝土试件19放置在承载平台8上，此时辊柱18顶端与混凝土试件19底部接触，根据混凝土试件19尺寸大小，通过旋转手柄24调整推板23的位置，使推板23接触混凝土试件19左端，继续旋转手柄24推送推板23带动混凝土试件19向右移动，直至混凝土试件19右端接触到伸缩测量头27，其次旋转手柄24调整滚珠32位置，使两侧滚珠32贴近混凝土试件19，使其不能任意活动，将其固定，然后盖上箱盖2，在数据输入框36内输入试验要求的温湿度、总时长和测量时间间隔，打开开关35，数据输入框36内设定数值传送给单片微控制器38，主动调节试验箱主体1内温湿度，当试验箱主体1内实际温度低于试验设定温度时，需要制热，此时单片微控制器38启动暖气机9将热气从第二进风管12缓缓流入试验箱主体1内，从而提高试验箱主体1内部温度；当试验箱主体1内实际温度高于试验设定温度时，需要制冷，此时单片微控制器38启动冷凝机7将冷气从第一进风管11缓缓流入试验箱主体1内，从而降低试验箱主体1内部温度；在制冷或制热过程中，温度传感器5随时对试验箱主体1内温度进行感应，并将感应到的温度传输给单片微控制器38，单片微控制器38将接收到的温度值通过通讯口发送给显示屏34，将试验箱主体1内部实际温度通过显示屏34显示出来，当温度感应器5感应到的温度达到试验设定的温度区间时，此时单片微控制器38关闭冷凝机7或暖气机9，停止制冷或制热。当试验箱主体1内实际湿度低于试验设定湿度时，需要加湿，提前将蓄水瓶30通过卡扣29与右侧输水管14连接，给蓄水瓶内装够一定水，此时单片微控制器38打开电磁阀16，使水流通过输水管14到达雾状喷头15，雾状喷头15对试验箱主体1内部进行雾状水汽的喷雾，从而提高湿度；当试验箱主体1内实际湿度高于试验设定湿度时，需要除湿，此时单片微控制器38打开两个烘干片10，可以对试验箱主体1内部过湿的环境给予烘干，从而降低湿度；在加湿或除湿过程中，湿度传感器6随时对试验箱主体1内湿度进行感应，并将感应到的湿度传输给单片微控制器38，单片微控制器38将接收到的湿度值通过通讯口发送给显示屏34，将试验箱主体1内部实际湿度通过显示屏34显示出来，当湿度感应器6感应到的湿度达到试验设定的湿度区间时，此时单片微控制器38关闭电磁阀16或烘干片10，停止加湿或除湿。当试验箱主体1内部温度、湿度均保持在试验设定区间时，数显千分表28开始记录初始数值，在混凝土试件19凝结固化反应过程中，数显千分表28读取混凝土试件19收缩变形量，并结合试验设定的试验时长和测量间隔，与计时器37配合，当到达时间间隔时将测量数据发送给单片微控制器38，单片微控制器38将接收到的试验箱主体1内部实际温湿度、每个时间间隔时接收到的全部收缩变形量通过显示屏34即时显示出来。如果测量过程中，任何电气件出现故障，影响到测量结果，单片微控制器38感应到后，会启动报警器33，发出警报提醒测量人员。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，包括试验箱主体(1)，所述试验箱主体(1)的顶部设有箱盖(2)，沿所述试验箱主体(1)内壁四周均设有隔温层(4)，所述隔温层(4)内底壁上从一端至另一端依次固定安装有冷凝机(7)、承载平台(8)和暖气机(9)，所述冷凝机(7)的顶部固定安装第一进风管(11)，所述暖气机(9)的顶部固定安装第二进风管(12)，所述承载平台(8)上用于承载待测混凝土试件(19)；所述冷凝机(7)和暖气机(9)的上方设有烘干片(10)，所述烘干片(10)与隔温层(4)相贴合设置；所述试验箱主体(1)外壁两侧均固定安装有输水管(14)，两个输水管(14)相对的一侧均延伸至所述试验箱主体(1)的内部，两个输水管(14)相对的一侧均固定安装有雾状喷头(15)，两个输水管(14)在试验箱主体(1)底部相互连通，两个输水管(14)上均固定安装电磁阀(16)；所述隔温层(4)两侧内壁上方分别固定安装有温度传感器(5)和湿度传感器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，所述承载平台(8)上方中部位置左右对称分别开设辊柱槽(17)，两个辊柱槽(17)上固定安装辊柱(18)，所述辊柱(18)上用于放置待测混凝土试件(19)，所述承载平台(8)两侧顶部均固定安装第一支撑板(20)和第二支撑板(21)，所述第一支撑板(20)中部设有螺纹孔，螺纹孔内水平安装螺纹杆(22)，所述螺纹杆(22)靠近所述第二支撑板(21)的一端固定安装推板(23)；所述第二支撑板(21)中部开设中心孔，中心孔内水平放置套管(26)，所述套管(26)靠近所述第一支撑板(20)的一端固定安装伸缩测量头(27)，所述套管(26)的另一端固定安装数显千分表(28)。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，螺纹杆(22)的另一端固定安装旋转手柄(24)，螺纹杆(22)与所述第一支撑板(20)通过固定件(25)安装固定。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，所述试验箱主体(1)后侧中间位置设有螺纹孔，螺纹孔内水平安装螺纹杆(22)，螺纹杆(22)靠近所述试验箱主体(1)前侧的一端固定安装滚珠(32)；所述试验箱主体(1)前侧中间位置也设有螺纹孔，螺纹孔内水平安装螺纹杆(22)，螺纹杆(22)靠近所述试验箱主体(1)后侧的一端固定安装滚珠(32)。

5.根据权利要1所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，所述箱盖(2)上设置有活塞(3)。

6.根据权利要1所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，所述冷凝机(7)和暖气机(9)的顶部均设置有吸水棉(13)。

7.根据权利要2所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，所述试验箱主体(1)外表面中心位置处设有显示屏(34)，所述试验箱主体(1)外表面还安装数据输入框(36)和总开关(35)，所述试验箱主体(1)上设有报警器(33)。

8.根据权利要7所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，所述承载平台(8)内部固定安装计时器(37)和单片微控制器(38)，所述数据输入框(36)、温度传感器(5)、湿度传感器(6)、计时器(37)以及数显千分表(28)连接到单片微控制器(38)的输入口，所述冷凝机(7)、暖气机(9)、烘干片(10)、电磁阀(16)、报警器(33)以及显示屏(34)均连接到单片微控制器(33)的通讯口。

9.根据权利要1所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，其特征在于，一个输水管(14)的底部通过卡扣(29)与蓄水瓶(30)连接，所述蓄水瓶(30)顶部设有蓄水瓶盖(31)。

10.一种混凝土试件收缩变形检测方法，其特征在于，应用如根据权利要求1～9任一项所述的一种混凝土试件收缩变形检测装置，打开箱盖(2)，将待测混凝土试件(19)放置在承载平台(8)上，盖上箱盖(2)，传感器(5)随时对试验箱主体(1)内温度进行感应，当试验箱主体(1)内实际温度低于试验设定温度时，启动暖气机(9)将热气从第二进风管(12)缓缓流入试验箱主体(1)内；当试验箱主体(1)内实际温度高于试验设定温度时，启动冷凝机(7)将冷气从第一进风管(11)缓缓流入试验箱主体(1)内；湿度传感器(6)随时对试验箱主体(1)内湿度进行感应，当试验箱主体(1)内实际湿度低于试验设定湿度时，打开电磁阀(16)，使水流通过输水管(14)到达雾状喷头(15)，雾状喷头(15)对试验箱主体(1)内部进行雾状水汽的喷雾；当试验箱主体(1)内实际湿度高于试验设定湿度时，打开烘干片(10)，烘干片(10)对试验箱主体(1)内部给予烘干。

Images